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1、(二)上覆岩层压力(Overburden pressur)上覆岩层压力地层某处的上覆岩层压力是该处以上地层(包括岩石基质和岩石孔隙中流体)总重力所产生的压力。式中:p0 上覆岩层压力,MPa;D地层垂直深度,m;岩石孔隙度,%;ma岩 石 骨 架 密 度,g/cm3;孔 隙 中 流 体 密 度,g/cm3;0地层密度,g/cm3。第一节 地下压力特性(1-3)(1-4)(1-5)第1页/共26页上覆岩层压力梯度 上覆岩层压力随深度增加而增大。沉积岩的平均密度大约为2.5克/厘3,上覆岩层压力梯度一般为0.0227兆帕/米。在实际钻井过程中,以钻台作为上覆岩层压力的基准面。第一节 地下压力特性(
2、1-6)第2页/共26页(三)地层压力(formation pressue)地层压力指岩石孔隙中的流体所具有的压力,也称地层孔隙压力(formation pore pressue),用pp 表示。正常地层压力 等于静液压力,pp=ph。石钻异常地层压力 地层压力大于或小于正常地层压力。超过正常地层压力的地层压力(ppph)称为异常高压。低于正常地层静液压力的地层压力(pp pp+3321第21页/共26页3.3.预测方法(1 1)Hubbert&WillisHubbert&Willis(19571957)认为:三维不均匀应力状态,123,且3=(1/31/2)1 井内液压力必须克服地层孔隙压力
3、和最小有效水平地 应力时地层才能破裂。(2 2)Mathews&Kelly(1967)Mathews&Kelly(1967)认为:水平均匀地应力状态,3=2=Ki(D)1 井内液柱压力必须克服地层孔隙压力和最小有效水平 地应力时地层才能破裂。第一节 地下压力特性(1-21)(1-20)第22页/共26页(3 3)Eaton(1969)Eaton(1969)认为:水平均匀地应力状态,井内液压必须克服地层孔隙压力和最小有效水平 地应力时地层才能破裂。(4)黄荣樽(1985)认为:井壁岩石处于三维不均匀应力状态,1 2 3;水平地应力由上覆岩层压力和构造力 两部分产生;当 井内液压力超过井壁上某一点处的地层孔隙压力、切向(周向)有效应力和岩石的抗拉强度,地层开裂。第一节 地下压力特性(1-22)(1-23)(1-24)式中:,由现场压裂实验数据求得;St岩心抗拉试验求得。第23页/共26页 第一节 地下压力特性4.现场液压试验第24页/共26页思考题:1)为什么现场一般在下套管固井后进行压裂实验?2)如何根据压裂试验曲线计算地层破裂压力pf和构造应力系数Kss?3)当井口压力接近地面设备的承压能力时地层仍未压裂,此时该 怎么办?第一节 地下压力特性第25页/共26页感谢您的观看!第26页/共26页