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水力压裂法地应力测量中的几个问题

1 引 言 岩体初始应力的测量在矿产资源开发、水利水电工程及地下工程等关系国民经济发展的重大工程建设中,具有重要的实际应用价值。深部地壳应力状态的测量与研究在板块构造驱动机制、地震预报、地壳强度评价、油气井眼稳定性分析及地球动力学研究等方面同样具有十分重要的意义。水力压裂地应力测量法不仅是国际岩石力学测试技术专业委员会指定的测定原位应力的方法之一[1],而且也是目前深部地应力测量所能够采用的最有效的方法。由于该方法不需要套钻和测定岩体弹性参数,也不需要精密的下井仪器,并且,从理论上讲也不受测量深度的限制,因此,该方法提出后得到了广泛地应用。但同其它地应力测量方法一样,水力压裂地应力测量方法本身也存在着局限性,比如,其假设条件之一地应力张量的一个主轴与钻孔轴向一致,从而,使得测量结果的可靠性存在疑问;数据资料分析还必须依靠对水力压裂试验曲线上关键点的准确识别,否则,得到的结果就可能无法应用。本文对水力压裂地应力测量结果影响较大的几...  (本文共5页) 阅读全文>>

中国石油大学(华东)
中国石油大学(华东)

油田地层岩石力学特性及应力场研究

岩石力学性质和地应力是石油工业中油气资源评价、油藏模拟、油气井工程设计和施工的重要基础资料之一。本论文利用室内岩心试验、测井资料解释、现场压裂施工资料分析以及地应力场有限元模拟等手段对油田岩石力学特性及应力场进行了综合研究。通过岩心不同围压下的三轴压缩试验,获得了静态岩石力学参数,分析了各三轴参数与围压之间的关系,给出了峰值强度和弹性模量与围压的线性拟合关系式。进行了岩心纵横波速试验,获得了动态岩石力学参数,给出了研究区块纵横波波速之间的关系式。分析了动、静态岩石力学参数之间的关系,为工程上获得连续的静态岩石力学参数提供了依据。对油田某区块垂直地层方向和平行地层方向的砂岩岩芯进行了三轴压缩试验和动态岩石力学参数试验,计算了各岩石力学参数的各向异性系数。通过分析围压以及深度对各向异性系数的影响,给出了砂岩峰值强度、纵波波速、纵横波速比和泊松比的各向异性系数与深度的拟合公式。得出峰值强度、纵波波速和纵横波速比的各向异性系数都随着深度...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

《当代化工研究》2019年08期
当代化工研究

水力压裂治理瓦斯探讨

1.水力压裂技术在瓦斯治理中的必要性(1)应对煤层瓦斯泛滥的问题在处理煤矿瓦斯的问题中采取水力压裂技术,可以实现对基质块中存储的瓦斯展开封闭化的治理,从而来增大瓦斯自吸附状态转变成游离状态的难度水平,即进一步减小了瓦斯的具体涌出量,给煤矿工作人员的安全带来了良好的保障。(2)提高煤层的透气水平在煤矿被大范围挖采的过程中,煤矿的生态环境也受到了较为严重的破坏,针对较深的煤层而言,透气水平普遍较低,从而无法让瓦斯得到全面的释放。所以,采取水力压裂技术来对瓦斯进行处理,可以在煤层外表面生成大量的裂缝。(3)减小瓦斯压力如果瓦斯压力集中分布在一个煤层范围中,而若不慎被释放出,则会造成非常恶劣的安全事故发生,从而给煤矿施工人员的生命安全带来了不良的影响。所以,煤矿企业应该全面调动水力压裂技术的瓦斯处理作用,合理有效的使用这一项手段,可以使得瓦斯在煤层中自高压区进一步传到低压区,以此来促进煤矿企业达到煤层瓦斯压力减小的效果。2.水力压裂技术...  (本文共2页) 阅读全文>>

《化工管理》2018年02期
化工管理

浅析水力压裂技术研究现状及发展趋势

对于水力压裂技术,其发展的时间较长,尤其是在80年代末之后,各方面都得到了进一步改善,比如,压裂设计、添加剂,以及压裂设备等,在裂缝的检测技术方面也有了明显进步,使水力压裂技术在整体上是实现了新的突破。目前,水力压裂技术主要应用在油气田的开发中,油水井得到了明显的增产增注,在水力压裂的作用下,井底周围的渗流条件得到了改善,使油井产能得到了提高。1压裂技术与工艺1.1重复压裂技术对于重复压裂,其裂缝产生的机理有两种,一是对老裂缝进行延伸,二是在层内造成新的裂缝。但是,在老井重复压裂中,都会用到这两个机理,而第二种机理所造成的裂缝效果比第一种理想。对于重复压裂的效果,其影响因素可分为以下三类:(1)之所以产生新的裂缝,其原因有很多,比如:远场水平地的应力较差、初次裂缝的长度、宽度,以及生产压差、渗透率,若这些因素中的一个数值低于其临界值,不管生产的时间有多久,都不会出现新的裂缝。然而,如果远场水平地应力差很小,或者初次裂缝的长度、宽...  (本文共1页) 阅读全文>>

《水动力学研究与进展(A辑)》2017年01期
水动力学研究与进展(A辑)

基于高压脉动水力压裂的脉动波传播机理研究

引言脉动水射流较静压水射流能更好、更快地切割或破坏物体,在工业中已得到大量应用[1]。脉动水力压裂已在煤层气开采中得到一定应用,实践表明,它能够比静载压裂更易在井筒附近产生大范围的体积缝网[2]。当前,如何把脉动水力压裂技术成功应用到页岩气勘探开发中,对页岩气勘探开发降成本至关重要[3],进而推动脉动水力压裂技术研究发展。李爱华等[4]在探讨高坝下游水垫塘内脉动压力在底板缝隙水介质中的传播机理时,采用一维瞬变流方程和正弦脉动波形,研究了缝隙粗糙程度及堵塞程度对脉动压力传播衰变的影响。刘沛清等[5]在研究多级板块缝隙中脉动压力传播过程时,模拟得出脉动压力传播过程是一个剧烈变化的水力瞬变过程。李贤忠[6]在研究高压脉动水力压裂增透机理时,得出脉动压力在传播过程中可能存在脉动压力波的反射、叠加和往复等,脉动压力引起缝隙内的压力波波动;采用正弦脉动波压裂改造煤层在煤矿瓦斯抽排应用中取得良好效果。Bowers等[7,8]在研究陡槽底板下排...  (本文共7页) 阅读全文>>

《地球物理学进展》2017年01期
地球物理学进展

基于大型水力压裂实验系统的室内模拟研究

中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京211103SINOPEC Geophysical Research Institute,Nanjing 211103,Chinadoi:10.6038/pg201701580引言水力压裂是油气井增产的一项重要技术措施,它已经广泛应用于致密砂岩、页岩等低渗透油气藏的开采中(熊欣等,2015;张艺耀等,2013).该项技术是利用地面高压泵将高黏液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,当此压力大于附近的地应力和地层岩石抗张强度时,在井底附近产生裂缝.岩石等脆性材料的破坏过程中,一般伴随着声、电磁和变形等物理现象,其中声发射是一种常见的物理现象(周瑶琪等,2008).当岩石受外力或内力作用产生变形或断裂时,就以弹性波形式释放出应力应变能,这一现象被称为微地震现象,其已被广泛应用于岩石、混凝土等材料的破坏失稳机理研究(邓琦等,2010;朱权洁等,2012).我国在20世纪...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中外能源》2017年04期
中外能源

节能减排与环保

水力压裂可能影响饮用水质量Energy Daily,2016-12-14美国政府2016年12月14日称,水力压裂释放出天然气和石油时可能对美国饮用水质量和可用性产生负面影响。环境保护署(EPA)科学顾问Thoma Burke说,“这项评估是迄今为止关于饮用水资源和水力压裂关系的国家科学数据的最完整的汇编。”EPA的最终报告提供了在某些情况下,水力压裂活动可能影响美国饮用水资源的科学证据,并且以超过1200个引用的科学资源为基础进行了综述。水力压裂(或压裂)涉及在高压下把大量水和化学品泵入到地球深层,用于破碎岩石以促进天然气或石油的流动。EPA的报告是应国会要求印发的。EPA的初步评估没有发现任何表明压裂技术可能会系统地损害供水的证据。但最后的报告反过来删除了这句话。它还“确认在某些条件下,水力压裂活动的影响可能更频繁或更严重”,这些条件包括在水资源可利用率低的地区以及在无内衬的地坑中处理废水时进行水力压裂。该报告没有提供影响饮...  (本文共1页) 阅读全文>>