基于成像测井的Hσ方向分析原理及应用成果

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：基于微电阻率成像测井数据分析Hσ，主要通过FMI资料分析井壁崩落，然后根据井壁崩落和Hσ的关系，推导出Hσ的方向。由于在钻井过程中，井孔岩石随钻井液运回地面。井孔失去支撑岩石后，打破了储层中原有的地应力平衡，井壁收到侧向现代地应力场作用。通过以上分析可知，利用井壁崩落方向可以确定出Hσ的方向。

基于微电阻率成像测井数据分析　Hσ，主要通过FMI资料分析井壁崩落，然后根据井壁崩落和　Hσ的关系，推导出　Hσ的方向。由于在钻井过程中，井孔岩石随钻井液运回地面。井孔失去支撑岩石后，打破了储层中原有的地应力平衡，井壁收到侧向现代地应力场作用。如果井壁周围的现代地应力场大小超过一定的阈值，井壁就会出现崩落。利用井壁崩落和现代地应力之间的关系，就可以分析储层深部　Hσ的方向。基于线弹性力学，可以得到井壁周围的有效应力大小：

其中，分别为周向有效应力、径向有效应力和垂向有效应力；Hσ、hσ和　vσ分别为水平最大有效应力、水平最小有效应力和垂向有效应力；wp和　lp分别为钻井液压力和地层孔隙流体压力；μ和η分别为储层岩石泊松比和有效应力系数；θ为径向方向与　Hσ的夹角。

由公式（3-1）可以指导，当　θ∈ ｛　0，π｝时，取到周向最小应力3σ h　-σH -pw -ηpl ；当θ∈　｛π　/　2，3π/2｝，取到周向最大应力3σ H　-σh -pw -ηpl 。所以当θ∈ ｛　0，π｝时，随着钻井液压力的增加，在井壁周围有可能出现张性压裂缝；当θ∈　｛π　/　2，3π/2｝时，在井壁周围岩石收到强大压应力作用，会出现崩落，出现椭圆井眼。通过以上分析可知，利用井壁崩落方向可以确定出　Hσ的方向。

基于成像测井的Hσ方向分析原理及应用成果

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