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差应变分析与古地磁结合确定地应力方向

田国荣  
【摘要】: 在油气勘探开发中,人们已越来越清楚地认识到了掌握地应力方向的重要性。天然裂缝面和裂隙面与最大主应力方向平行;在各向异性低渗透率油田中主渗透率方向与最大水平主应力方向趋向一致:在钻井过程中井壁稳定性,套管变形和损坏,油田开发井网合理布置、水力压裂优化设计等都与地应力方向有关。因此,地应力研究在油气勘探开发中有着十分重要的现实意义。 因此,通过较简便、可靠的方法确定地应力方向是石油工作者关注的重要问题之一。目前为止,油田地应力方向的研究方法很多,每种测试技术都有其优点和局限性,本文主要讨论利用差应变分析和古地磁方法结合确定地应力方位的方法。 该方法根据差应变分析(DSA)实验确定地应力相对于岩心标志线的方向,利用古地磁方法确定岩心标志线相对于现代地理北极的方位,两者结合确定地应力方向。 作者结合本单位科研条件和油田现场的实际需要,在国内外研究现状的基础上,对该方法进行了理论、实验及现场应用研究。取得的认识、成果和创新之处主要体现在: 1.利用差应变分析(DSA)和古地磁岩心定向方法确定地应力方向,理论和方法是正确的和比较成熟的。 2.在差应变分析(DSA)实验中,岩样制备是取得可靠真实数据的重要环节。从岩心的选取、加工、贴片、灌胶、排气(抽真空)都要进行严格规范的操作。 3.在古地磁定岩心方向时,要谨防岩心再次受到外界环境和操作过程中的磁污染。 4.结合国内外的研究实例和自己的研究实例,对利用粘滞剩磁确定岩心方向进行了较深入的研究,进一步证明了粘滞剩磁岩心定向是一种不用考虑复杂的地壳运动和地质年代,只需要井位的井斜数据和取心方向标记的简单、方便值得推崇的方法。 5.结合“低渗油藏开发压裂方法”研究,将该方法测试的结果与其它方法的测试结果进行分析、对比,并将综合结果应用于低渗开发压裂试验井区的井网布井方案的设计中,该井网布井方案实施后产生了较好的开发效果和经济效益,间接的说明了该方法的可靠性和实用性。同时,针对该试验区块,对两口开发井进行了地下微地震波监测,测得的人工裂缝方位与实验测得的最大主地应力方向非常吻合,进一步证明了该方法的正确性和可比性。 6.将差应变分析与古地磁岩心定向技术在国内进行了进一步的应用和推广,分别在大庆、吉林、胜利、安徽、河南、二连、长庆、塔里木及青海等多个油田进行了现场应用,应用效果较好。 综上,差应变分析和古地磁结合确定地应力方向是一种简单、经济、可靠的方法。现场应用取得了较好的效果,在油气田开发中,为裂缝方位的预测及开发方案的设计提供了可靠的依据。 但需要强调指出的是该方法仍有一些值得探索的问题。如岩心的各向异性问题。因此, 在实际地应力测试研究中,仍强调应用多种分析测试方法,以判明结果的可靠性和合理性, 更好地为勘探开发方案设计和现场应用提供可靠的依据。


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