裂缝是油气运移的通道,裂缝的渗透性对于评价生产能力和优化储层至关重要。作为Techlog 岩石力学井筒稳定性模块功能之一,裂缝稳定性分析基于Mohr-Coulomb 剪切破裂准则的分析方法评估裂缝稳定性(在一定程度上,也可以评价断层稳定性和裂缝渗透率),能够对裂缝或断层进行临界应力分析。达到临界应力的裂缝倾向于滑动和具有渗透性,其剪切滑移会导致水力传导率增加,同理,也可以使用相同的概念来评估断层封堵能力。
裂缝稳定性分析要求输入数据为刻度后的的一维岩石力学模型,并且须确保弹性属性和应力场属性经过验证,可以作为高置信度参数应用于裂缝稳定性工作流。此外需要输入由裂缝或断层的倾角和方位组成的倾角数据集。
裂缝稳定性工作流有两种类型应力输入:Principal stresses需要输入垂向应力,最小、最大水平应力大小;而inclined stresses通常需要由三维地质力学建模输出的应力参数。
除了孔隙压力和应力参数,裂缝稳定性分析还需要输入最大水平应力方向、内摩擦角、内聚力、是否衰竭/注入。如果衰竭/注入选择yes,则需要输入衰竭率与应力变化参数。
对于裂缝稳定性分析,必须输入裂缝或断层的倾向和倾角数据,在倾角输入选项卡中可以选择、创建和编辑倾斜数据集。1-New Dataset方便用户新建一个裂缝倾角数据集,通过右键add dip添加、编辑数据;也可以下拉2选择现有裂缝倾角数据集,数据包括深度、倾角、方位和类型显示在 Dip Input 选项卡中。
调整参数,运行后,裂缝稳定性分析结果显示在如下Logview 图中。
第一和第二道显示输入变量;在第三道显示每个裂缝的库伦过量应力值;绿点表示未达到临界应力,为稳定裂缝,红点表示达到临界应力值,为不稳定裂缝;基线值为零,代表破裂包络线,点到基线的距离也表明了裂缝与破裂应力的距离;第四道为相应的裂缝,裂缝颜色与第三道颜色相对应。
Stereonet倾角显示图可以显示裂缝或断层的倾角和方位,倾角颜色与Logview图相对应。
Stereonet倾角显示图
直方图提供了裂缝到破裂包络线距离的频率分布百分比。零是破裂包络线,正百分比是达到临界应力特征,负百分比是未达到临界应力特征。
临界应力比直方图
在莫尔圆图中可以显示单条裂缝相对于破裂包络线的稳定性值,其中不稳定点为红色,稳定点为绿色,破裂包络线和莫尔圆的计算基于输入数据集在整个深度区间的平均值。用户可以在左侧的选项卡交互选择定义输入和结果显示。
裂缝稳定性莫尔圆图
Techlog岩石力学模块中的裂缝稳定性分析工作流程方便快捷,结果可靠直观,能够帮助用户快速评价裂缝稳定性。
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