简介:本文讨论了确定天然气等温压缩系数的两种通用方法,即1957年发表的Trube法和1975年发表的Mattar等人的方法。Trube法作图表示了对比压缩系数Cr=CgPc是对比压力和对比温度的函数,而Mattar等人的方法则作图表示了CgPcTr或CrTr是对比压力和对比温度的函数。本文对1957年建立的Trube图解法用Dranchuk和Abou-Kassem的十一系数的压缩因子Z的状态方程重新进行了计算。重新作出的Trube曲线图有更宽的适用范围,并且比原始曲线更加精确,尤其是在临界范围内。本文也提出了计算气体压缩系数的新方法,该方法导出了作为对比压力和对比温度的函数的无因次压缩系数CgP的表达式,结果以图解和计算机应用的子程序两种形式提出。
简介:页岩动态弹性的应力相关性和各向异性对于许多物探应用手段都非常重要,比如地震解释、流体检测和4D地震监测等。采用Sayers—Kachanov&式建立了一个横向各向同性(TI)介质的新模型,采用四个具有物理意义的参数来描述所有五个弹性系数的应力敏感性特征。利用该模型对从实验室测量结果和文献中获取的约20个页岩样品的弹性进行了参数化。四个拟合参数,即单裂缝的比切向柔量、法向柔量与切向柔量之比、特征压力、裂缝定向各向异性参数,显示与页岩样品的埋深呈中等到良好的相关性。随着深度增加,切向柔量呈指数下降。就多数页岩而言,裂缝定向各向异性参数普遍随深度增加而增强,说明裂缝在层面上的定向排列更加明显。在2500m埋深以浅,法向柔量与剪切柔量之比以及特征压力随深度增大而降低,而在2500m~3600m埋深之间,它们转而呈上升趋势。本文提出的模型有助于评价横向各向同性介质的5个弹性柔量的应力相关性,即便它们中仅部分参数是已知的。例如,根据测井数据可以重建页岩5个弹性柔量的应力相关性。
简介:30多年来,地质学家和地球物理学家一直利用平衡技术规范挤离压缩构造背景中的横剖面的解释。最后得到的解释质量通常直接与数据质量、解释人员的平衡和解释经验以及解释时间有关。为了能快速而有效地检测和预防挤离压缩构造中常见的横剖面平衡错误,我们将平衡技术通俗化并提供一些快速直观的技术。通过对上盘和下盘的断坡和断坪的周密研究,重点突出平衡技术中常见的几个难以解决的问题。这种分析有助于辨别断坡和断坪数目之间、对应断坡的地层和地层厚度之间以及沿断层位移的不一致性。这些技术在解释时间剖面或深度剖面过程的任一阶段中都具有突出优点,并且容易被学生、地质学家、地球物理学家和管理者所领会;然而,快速直观技术并非是万能技术,它们并不能保证所得出的新是一种唯一的和/或正确的横剖面解释,而是它们可以将解释人员的注意力集中于横剖面中需要解释和/或需要重新解释的可能有疑问的地方。
简介:本文列举了在挪威近海不同井位进行的泵入/回流测试的现场数据,解释了致密地层中标准扩展滤失测试(XLOTs)在2000m相应的0.1s.g处至少过高估计了最小水平地层应力20bar的原因。泵入/回流测试是一个XLOT的简单改进。在关井以后,压裂液允许通过一个固定油咀回流。压力和回流量被记录为一个时间函数。我们把一些泵入/回流测试的结果与XLOTs所使用的常规泵入/回流测试的结果进行了比较。由于现有的测试是在致密地层内进行的,因此实际裂缝闭合压力显示出比从标准的XLOT传统解释推断的测试结果最多低于20bar。业已证明,在大多数的情况下,泵入/回流测试是直接的解释,因而它也应该是用于测量最小水平地层应力的最优方法。
简介:相国寺储气库为西南地区首座地下储气库,在其运营成本中,动力费占比达55%,主要耗能设备为电驱式压缩机。为降低该储气库运营过程中的用电成本,通过分析相国寺储气库运营成本及其主要影响因素,确定用电成本影响因素为压缩机功率和电价,其中影响压缩机功率的主要因素为机组压比和单机排气量。基于上述分析结果,建立注气期压缩机经济运行的优化模型,形成利用电价峰谷差错峰运行压缩机组的优化建议方案,可节约用电成本。经动态模拟计算验证,按优化方案运行机组,上游管网的压力波动范围介于0.2~0.4MPa,上游管段的压力变化均在设计压力之内,优化方案可行。通过现场试验,管网压力波动与计算结果一致,在注气量800×104m3/d时,日节约电费3万元,可以为储气库实现“低成本发展”目标提供参考。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:在沉积盆地中,断层可以充当流体流动的阻挡层,也可以充当流体通道。但断层的性质取决于断层带变形及随后成岩过程中的应力条件和岩石性质。近期的一些出版物认为,受第四纪冰川加载所产生的应力的影响,挪威中部海域北海和哈尔腾浅滩地区的油藏沿断层发生了渗漏。而这些地区的侏罗系油藏被晚侏罗世断层作用形成的断层围限,发生断层作用时这里的沉积地层仍然是松软且大部分未胶结。这些断层带并不代表着脆弱带。受砂岩应变硬化和后期成岩作用以及泥岩胶结作用的影响,断层带通常比周围的岩石更坚硬。因此,这些断层带不可能因构造运动而活化。此外,这些油田的上覆第四纪沉积地层中极少有冰川变形的证据。有人提出,非常大的水平应力(据推测与冰川加载期有关)在低于破裂压力的孔隙压力条件下引起剪切破裂,并导致油气随后沿着这些剪切带发生渗漏。我们认为,这种机理在沉积盆地渐进埋藏期间是不可靠的。哈尔腾浅滩约3km深处的水平有效应力高达60MPa,这样高的应力所产生的机械压实和颗粒破碎程度,应当高于地下的观测结果。外应力[即洋脊扩展(洋脊推进)所产生的板块构造应力]将主要通过基底而不是可压缩性更强的上覆沉积岩传递。在盆地逐渐沉降期间,石英胶结所引起的化学压实作用会导致岩石收缩,从而使应力差减小。这种情况会导致脆性变形(剪切破裂),因此在低于破裂压力的应力条件下不可能出现开启裂缝。在逐渐压实的沉降沉积盆地中,在正常情况下水平应力不会超过垂向应力,但下伏基底明显缩短的情况除外。