基于叠前岩石力学参数反演的三维地应力预测研究——以长宁区块页岩气为例

金文辉 井翠 文冉 宋修艳 陈珂磷 李雪松 张奎

与常规油气藏相比，页岩气藏的物性条件极差，孔渗性超低，其实现大规模开采的关键在于水平井体积压裂改造技术的应用。近年来，大量页岩气开发实践证明，水平井压裂效果受地应力作用较为明显。研究表明：当水平井沿着最大水平主应力近垂直的方向钻进，且应力差异系数较小时，有利于形成网状压裂缝。笔者选择长宁页岩气区块，对基于地震方法的三维地应力预测技术在水平井开发中的应用进行研究。利用一系列地震方法，诸如地震构造解释得到的构造信息(地震解释层位与断层)、叠前统计学反演得到的地层信息(速度与密度)、地质力学信息(杨氏模量与泊松比),优选适当的模型方法，并刻度模型参数(比奥特系数、构造应力系数a和b、局部应变系数A和B等),对三维最大和最小水平主应力大小、应力差异系数及地应力方向进行预测；研究了长宁区块页岩气的区域应力机制以及对3口水平井的微地震监测结果进行分析，验证了本文三维地应力预测结果的可靠性。在水平井设计时应综合考虑地应力方向、非均质性和应力差异系数，以获得良好的压裂效果。