简介:页岩动态弹性的应力相关性和各向异性对于许多物探应用手段都非常重要,比如地震解释、流体检测和4D地震监测等。采用Sayers—Kachanov&式建立了一个横向各向同性(TI)介质的新模型,采用四个具有物理意义的参数来描述所有五个弹性系数的应力敏感性特征。利用该模型对从实验室测量结果和文献中获取的约20个页岩样品的弹性进行了参数化。四个拟合参数,即单裂缝的比切向柔量、法向柔量与切向柔量之比、特征压力、裂缝定向各向异性参数,显示与页岩样品的埋深呈中等到良好的相关性。随着深度增加,切向柔量呈指数下降。就多数页岩而言,裂缝定向各向异性参数普遍随深度增加而增强,说明裂缝在层面上的定向排列更加明显。在2500m埋深以浅,法向柔量与剪切柔量之比以及特征压力随深度增大而降低,而在2500m~3600m埋深之间,它们转而呈上升趋势。本文提出的模型有助于评价横向各向同性介质的5个弹性柔量的应力相关性,即便它们中仅部分参数是已知的。例如,根据测井数据可以重建页岩5个弹性柔量的应力相关性。
简介:本文列举了在挪威近海不同井位进行的泵入/回流测试的现场数据,解释了致密地层中标准扩展滤失测试(XLOTs)在2000m相应的0.1s.g处至少过高估计了最小水平地层应力20bar的原因。泵入/回流测试是一个XLOT的简单改进。在关井以后,压裂液允许通过一个固定油咀回流。压力和回流量被记录为一个时间函数。我们把一些泵入/回流测试的结果与XLOTs所使用的常规泵入/回流测试的结果进行了比较。由于现有的测试是在致密地层内进行的,因此实际裂缝闭合压力显示出比从标准的XLOT传统解释推断的测试结果最多低于20bar。业已证明,在大多数的情况下,泵入/回流测试是直接的解释,因而它也应该是用于测量最小水平地层应力的最优方法。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:在沉积盆地中,断层可以充当流体流动的阻挡层,也可以充当流体通道。但断层的性质取决于断层带变形及随后成岩过程中的应力条件和岩石性质。近期的一些出版物认为,受第四纪冰川加载所产生的应力的影响,挪威中部海域北海和哈尔腾浅滩地区的油藏沿断层发生了渗漏。而这些地区的侏罗系油藏被晚侏罗世断层作用形成的断层围限,发生断层作用时这里的沉积地层仍然是松软且大部分未胶结。这些断层带并不代表着脆弱带。受砂岩应变硬化和后期成岩作用以及泥岩胶结作用的影响,断层带通常比周围的岩石更坚硬。因此,这些断层带不可能因构造运动而活化。此外,这些油田的上覆第四纪沉积地层中极少有冰川变形的证据。有人提出,非常大的水平应力(据推测与冰川加载期有关)在低于破裂压力的孔隙压力条件下引起剪切破裂,并导致油气随后沿着这些剪切带发生渗漏。我们认为,这种机理在沉积盆地渐进埋藏期间是不可靠的。哈尔腾浅滩约3km深处的水平有效应力高达60MPa,这样高的应力所产生的机械压实和颗粒破碎程度,应当高于地下的观测结果。外应力[即洋脊扩展(洋脊推进)所产生的板块构造应力]将主要通过基底而不是可压缩性更强的上覆沉积岩传递。在盆地逐渐沉降期间,石英胶结所引起的化学压实作用会导致岩石收缩,从而使应力差减小。这种情况会导致脆性变形(剪切破裂),因此在低于破裂压力的应力条件下不可能出现开启裂缝。在逐渐压实的沉降沉积盆地中,在正常情况下水平应力不会超过垂向应力,但下伏基底明显缩短的情况除外。
简介:油气的成本效益和有效生产取决于准确的油藏描述和储层评价,而油藏描述和储层评价取决于所使用的岩石物理模型。涎水浊积砂岩地层的薄层性质使得这种砂-泥层序地层的岩石物理评价愈加困难,尤其是当泥质是以分散泥质和结构泥质或离散层存在时更是如此。为了预测油藏动态,了解储层中的泥质分布性质是必要的。采用Thomas-Stieber交会图是一种常用方法,它常与自然伽马和孔隙度资料一起使用来确定泥质分布。据我们所知,还没有根据地层各向异性测量值来评价泥质分布的方法。层状砂-泥岩地层是用宏观各向异性来描述的。多分量感应仪器和交叉偶极横波声波测井仪能给出地层宏观各向异性的直接测量,提供描述泥质分布的其它信息。在本文中,我们从理论上和用实际资料探索由测井资料得出的弹性性质计算出地层的宏观各向异性。我们已经研究出一种模型,它能够正演计算出弹性波速度和各向异性比。弹性波速度和各向异性比是砂岩-孔隙度、层状泥质含量和分散泥质含量、砂岩骨架弹性性质和泥质弹性性质的函数。我们的计算结果清楚地表明:●孔隙度和泥质含量对纵、横波速度有不同的影响;●横波速度强烈地依赖于泥岩分布,而具有不同极化度的横波速度上的差异可能与泥质分布(层状或分散、结构)有关;●纵波速度对泥质分布不敏感;●纵、横波速度比主要受孔隙度和泥质含量的控制;这也许可以用一个简单的体积控制的关系式解释Castagna的“泥岩-线”成立。我们已经对深水沉积环境资料进行分析。我们发现根据这种横波方法能够识别层状泥质地层和分散泥质地层,给出砂岩储层性质评价。各种弹性性质与泥质含量(由核测井曲线得到)的交会图证实了层状泥质和分散泥质的分离类似于经典的T
简介:对于砂贯入岩在油气储层中的分布已有越来越多的描述,在深水碎屑岩层系中尤为如此。现已获悉,砂贯入岩对深水碎屑岩的油气储量分布和采收率都有影响。地震能检测的贯入砂体是勘探和开发井的布井目标,而地震不能检测的贯入砂体可以成为储层内良好的流动单元,在广泛沉积的低渗透率层位形成油气田范围的垂向流体通道。由于砂贯入岩能在渗透率原本很低的层位形成渗透性通道,所以有利于盆地流体的排出。正因为如此,砂贯入岩既能产生封盖层的风险,也能缓解对油气运移时间和速率方面的要求。贯入砂体可形成不同于构造或地层圈闭的侵入圈闭。这种圈闭的储层一般都有良好的性能,同时不同规模的砂体之间也有很好的连通性。就油气开采而言,砂层的贯入提高了波及效率,但如果生产并离贯入岩体太近,也会使见水时间早于预期。尽管有北海地区的经验,但对于砂贯入岩及其在全球含油气盆地的意义还处于认识的初级阶段。