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砂岩油藏地应力及岩石力学参数与套管损坏相关性

宋杰

宋杰, 2014. 砂岩油藏地应力及岩石力学参数与套管损坏相关性. 地质力学学报, 20 (3): 324-330.
引用本文: 宋杰, 2014. 砂岩油藏地应力及岩石力学参数与套管损坏相关性. 地质力学学报, 20 (3): 324-330.
SONG Jie, 2014. THE CORRELATIONS BETWEEN GEOLOGICAL STRESS AND CASING DAMAGE AND BETWEEN ROCK MECHANICS PARAMETERS AND CASING DAMAGE IN SANDSTONE RESERVOIR. Journal of Geomechanics, 20 (3): 324-330.
Citation: SONG Jie, 2014. THE CORRELATIONS BETWEEN GEOLOGICAL STRESS AND CASING DAMAGE AND BETWEEN ROCK MECHANICS PARAMETERS AND CASING DAMAGE IN SANDSTONE RESERVOIR. Journal of Geomechanics, 20 (3): 324-330.

砂岩油藏地应力及岩石力学参数与套管损坏相关性

详细信息
    作者简介:

    宋杰(1965-), 男, 高级工程师, 主要从事开发地震和精细油藏描述工作。E-mail:455078606@qq.com

  • 中图分类号: TU459

THE CORRELATIONS BETWEEN GEOLOGICAL STRESS AND CASING DAMAGE AND BETWEEN ROCK MECHANICS PARAMETERS AND CASING DAMAGE IN SANDSTONE RESERVOIR

  • 摘要: XMAC测井仪能够在井下进行连续测量, 不仅能测得储层各沉积单元的最大和最小水平主应力以及最大水平主应力方位, 而且可以取得密度、破裂压力、泊松比、杨氏模量、剪切模量等岩性及力学参数, 从而有助于研究储层纵横向岩石力学特征, 进而为确立地应力与套管损坏之间以及岩石力学参数与套管损坏之间的相关性提供技术支持。研究结果显示, 与非套损区对比, 标准层成片套损区的主应力及破裂压力很高, 泊松比很大, 剪切模量很小, 这种力学特征可用来确立标准层成片套损区的形成或存在; 与正常井区相比, 油层部位套损集中区的主应力及破裂压力偏高, 泊松比比较大, 剪切模量比较小, 主应力方位发生偏转, 可利用这种力学特征判断油层部位套损集中区的形成或存在; 破裂压力变高、泊松比变大、剪切模量变小、差异应力较大是导致标准层部位发生套损的内在原因, 而区域之间的平面应力差异是导致标准层部位发生套损的外在推动力; 泊松比大、剪切模量小、破裂压力高等岩石本身力学特征是油层部位发生套损的内因, 而地应力场和地层压力场的改变是油层部位发生套损的外因, 油层部位套管损坏是内因、外因共同作用的结果。

     

  • 图  1  嫩二底标准层地应力及岩石力学参数平面等值线与套损井平面分布叠合图

    Figure  1.  The overlay of contours of geological stress and rock mechanical parameters with plane distribution of casing damage wells in N2 index bed

    图  2  SⅠ1层地应力及岩石力学参数平面等值线与套损井平面分布叠合图

    Figure  2.  The overlay of contours of geological stress and rock mechanical parameters with plane distribution of casing damage wells in SⅠ1 layer

    图  3  流固耦合原理示意图

    Figure  3.  Fluid-solid coupling principle diagram in sandstone reservoir

    表  1  不同油层部位地应力及力学参数在套损井区与非套损井区的对比统计

    Table  1.   The comparative table of geological stress and mechanical parameters in different reservoir intervals between casing-damage well area and non-casing-damage well area

    层位 范围 最大水平主应力/
    MPa
    最小水平主应力/
    MPa
    差异应力/
    MPa
    破裂压力/
    MPa
    泊松比 剪切模量/
    GPa
    方位/
    (°)
    S0, Ⅰ夹 非套损井区 21.50 18.56 2.94 22.36 0.394 2.32 89
    套损井区 22.86 19.85 3.01 23.27 0.396 2.28 17
    SⅠ1 非套损井区 19.24 16.50 2.74 19.46 0.356 3.92 73
    套损井区 18.95 17.18 1.78 20.38 0.366 3.24 9
    SⅠ1, 2夹 非套损井区 21.20 18.53 2.66 21.66 0.380 2.66 93
    套损井区 21.21 19.70 1.51 22.54 0.383 2.37 52
    SⅠ2 非套损井区 18.95 16.59 2.36 19.38 0.352 4.13 87
    套损井区 19.49 17.93 1.57 20.85 0.370 2.92 49
    SⅠ4+5 非套损井区 18.95 16.01 2.94 19.20 0.350 3.83 83
    套损井区 17.32 15.62 1.70 19.51 0.355 3.85 82
    SⅠ, Ⅱ夹 非套损井区 23.08 19.67 3.41 23.46 0.395 2.01 89
    套损井区 22.22 20.37 1.85 23.96 0.396 1.97 89
    PⅠ4 非套损井区 20.21 17.41 2.80 21.43 0.343 4.28 88
    套损井区 20.51 17.92 2.59 21.73 0.346 4.02 29
    PⅠ6 非套损井区 20.40 17.50 2.90 21.37 0.337 4.26 103
    套损井区 21.35 18.67 2.68 22.63 0.355 4.25 128
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  • 收稿日期:  2014-03-03
  • 刊出日期:  2014-09-01

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