1地質(zhì)力學(xué)基本原理及其應(yīng)用-綜述2課件

地應(yīng)力世界地應(yīng)力分布地應(yīng)力世界地應(yīng)力分布地應(yīng)力中國(guó)西部地應(yīng)力分布地應(yīng)力計(jì)算方法列表－5

－地應(yīng)力對(duì)密度測(cè)井曲線做積分可求取上覆地層壓力。沒有密度測(cè)井，可以從聲波提取偽密度曲線。另外，既沒有密度測(cè)井曲線，也沒有聲波測(cè)井曲線，可以用冪函數(shù)來擬合。上覆巖層壓力地應(yīng)力地層中的水力裂縫垂直于最小主應(yīng)力方向擴(kuò)展。這是因?yàn)殚_啟裂縫所做的功在垂直于最小主應(yīng)力方向上最小。這一認(rèn)識(shí)是采用水力壓裂測(cè)量最小主應(yīng)力的基礎(chǔ)。在走滑斷層和正斷層環(huán)境中，水力裂縫是豎直面。在逆斷層環(huán)境中，水力裂縫是一水平面。水力壓裂確定最小地應(yīng)力地應(yīng)力壓力與時(shí)間呈線性關(guān)系。在壓力明顯偏離線性關(guān)系處，產(chǎn)生了水力裂縫。因此，LOP近似等于最小地應(yīng)力。壓力峰值被稱為地層破壞壓力（FBP），此時(shí)，近井壁發(fā)生了不穩(wěn)定的裂縫擴(kuò)展。如果繼續(xù)以恒定速率泵入液體，在FBP之后泵壓將下降至一個(gè)相對(duì)恒定的值，稱為裂縫擴(kuò)展壓力。FPP非常接近最小主應(yīng)力。因此，F(xiàn)PP和LOP的值會(huì)很接近，這是油田壓裂試驗(yàn)中僅做到LOP。突然停止向井中泵入液體，測(cè)得瞬間關(guān)閉壓力是另一種更好的確定最小主應(yīng)力的方法，因?yàn)榇藭r(shí)任何與摩擦有關(guān)的壓力都消失了。水力壓裂問題：地破試驗(yàn)選擇在鉆穿上一層套管鞋后的第一個(gè)3～5m的易漏層。地破壓力試驗(yàn)控制當(dāng)量密度一般不超過2.30g/cm3地應(yīng)力日期地層井深m套管鞋深度m破裂壓力Mpa鉆井液密度g/cm3破裂壓力梯度MPa.m備注2010-07-07N1-2k51355098.34102.22.4破怎么計(jì)算？表中哪里出現(xiàn)了問題？水力壓裂實(shí)例地應(yīng)力直井鉆井誘導(dǎo)裂縫方向，由成像資料識(shí)別；直井坍塌方向＋90度，由成像資料或四六臂井徑資料識(shí)別；由井壁破壞確定水平最大地應(yīng)力方向地應(yīng)力實(shí)例地應(yīng)力實(shí)例地應(yīng)力實(shí)例地應(yīng)力活躍的斷層處于摩擦平衡狀態(tài)水平最大地應(yīng)力應(yīng)力四邊形地應(yīng)力應(yīng)力四邊形約束了地應(yīng)力的大小范圍；已知:WBO=45°巖石強(qiáng)度=120MPaShmin=60MPa=>SHmax

105MPaMPaMPa巖石強(qiáng)度等值線(MPa)WBO=45°SHmax崩落應(yīng)用實(shí)例地應(yīng)力巖石破壞巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究是地質(zhì)力學(xué)研究的基礎(chǔ)，是認(rèn)識(shí)巖石力學(xué)性質(zhì)（包括應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和巖石的強(qiáng)度）的基本途徑。本構(gòu)關(guān)系是指巖石的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，描述在應(yīng)力作用下巖石是如何變形的；巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)巖石破壞巖石力學(xué)試驗(yàn)是獲得巖石強(qiáng)度的最直接的方法。一般使用單軸試驗(yàn)或三軸試驗(yàn)測(cè)量巖石強(qiáng)度。單軸試驗(yàn)和多軸試驗(yàn)不能考慮孔隙壓力。巖石力學(xué)試驗(yàn)ar=3a=1L=2D端面平高角度剪切面為什么產(chǎn)生高角度剪切面？壓剪破壞巖石破壞巖石破壞Carrara大理石不同圍壓下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線克朗波特石灰?guī)r白云巖強(qiáng)度與圍壓有什么關(guān)系？巖石破壞巖石強(qiáng)度與圍壓有關(guān)，一般隨著圍壓增加而增大。通過一系列三軸試驗(yàn)可以確定破壞摩爾包絡(luò)線，摩爾包絡(luò)線的斜率隨圍壓增加而降低。確定巖石抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法巖石破壞摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則問題：摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則的表達(dá)式是？巖石破壞僅需2個(gè)參數(shù)即可以描述；摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則應(yīng)用非常廣泛。摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則凝聚力摩擦角（摩擦系數(shù)）巖石破壞摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則可以描述實(shí)驗(yàn)室的大角度剪切面破壞。摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則確定2個(gè)常數(shù)的方法巖石破壞巖心深度(m)巖心編號(hào)實(shí)驗(yàn)類型圍壓(MPa)抗壓強(qiáng)度（MPa）彈性模量（MPa）泊松比6932.1218/25三軸11824.604×1040.2546932.1219/25三軸31693.707×1040.1986932.1219/25三軸152645.015×1040.357克深205井實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖石破壞內(nèi)摩擦系數(shù)：1.09單軸抗壓強(qiáng)度：163MPa克深205井實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖石破壞巖石破壞井壁應(yīng)力集中超過巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，井眼周邊會(huì)出現(xiàn)拉伸裂縫。巖石抗拉強(qiáng)度巖石破壞基本所有巖石的抗拉強(qiáng)度都很低，如果巖石中已存在裂痕，抗拉強(qiáng)度幾乎為零。巖石抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小很多摩擦系數(shù)(滑動(dòng)摩擦系數(shù))滑動(dòng)發(fā)生的條件:(So

0)巖石破壞斷層滑動(dòng)Coulomb破壞函數(shù):CFF=-n

巖石破壞當(dāng)Coulomb破壞函數(shù)為負(fù)值時(shí)，斷層面保持穩(wěn)定，剪應(yīng)力不足以克服滑動(dòng)阻力。但是當(dāng)CFF達(dá)到零時(shí)，在原生斷層的平面上，剪應(yīng)力可以克服有效正應(yīng)力，從而發(fā)生滑動(dòng)。斷層滑動(dòng)有效正應(yīng)力:n=Sn-Pp－32

－一.現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)力學(xué)問題二.井眼應(yīng)力集中三.地質(zhì)力學(xué)基本原理四.地質(zhì)力學(xué)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提綱克深區(qū)塊多口井出現(xiàn)下放遇阻，上提遇卡的復(fù)雜情況，嚴(yán)重的甚至發(fā)生了卡鉆事