The present invention relates to a method for predicting the in-situ stress of coal reservoirs, which is based on the experimental test of coal and rock parameters and the calculation of logging curves, to establish the quantitative relationship between static parameters and dynamic parameters, and to retrieve the unknown parameters in the present in-situ stress model of Maxwell coal reservoirs, taking into account the rock mechanics characteristics of coal and rock, such as low Young's modulus, high Poisson's ratio, low strength and easy deformation. Establishing in-situ stress profile of coal reservoir based on logging curve, realizing the purpose of predicting the present in-situ stress of coal reservoir. The invention has strong pertinence, can accurately predict the present in-situ stress of coal reservoir, lays a foundation for effective exploration and development of coal-bed methane, reduces risks and costs, and can be widely used in the technical field of exploration and development of coal-bed methane.
【技术实现步骤摘要】
一种煤储层现今地应力预测方法
本专利技术涉及煤层气勘探开发
，具体是指一种煤储层现今地应力预测方法。
技术介绍
随着油气勘探开发的深入，煤层气、页岩气以及致密油气等非常规油气逐渐显示出巨大潜力。煤层气是一种以吸附状态为主赋存于煤层及其围岩中的非常规天然气，其全球资源量约为256.3×1012m3，中国埋深2000m以内的煤层气地质资源量为36.8×1012m3，其中可采资源量为10.9×1012m3。现今地应力状态对煤层气勘探开发具有重要影响：(1)煤层渗透率是制约煤层气开发的关键因素之一，其变化对现今地应力非常敏感，明显受地应力控制。低地应力区煤层渗透率高，随深度增加渗透率变化幅度不大，煤层气单井产气量高；而高地应力区煤层渗透率低，随深度增加渗透率急剧减小，单井产气量低。(2)现今地应力影响煤层天然裂缝的有效性，当区域最大主应力方向与煤层中裂缝的优势方向一致时，裂缝受拉张而呈开启状态；而当区域最大主应力方向与煤层中裂缝优势方向垂直时，裂缝受挤压而呈闭合状态。(3)现今地应力控制水力压裂裂缝的形态及其扩展规律，水力压裂时，裂缝总是趋于弱面形成并扩展。在其它条...
【技术保护点】
1.一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集钻孔岩芯中煤层上覆不同时代的岩石样品，测试获取古应力值，确定最后期强构造活动的地质时间；(2)采集钻孔岩芯煤岩样品，测试获取其静态杨氏模量、静态泊松比、静态粘性系数和静态Biot系数；(3)获取声波时差测井曲线和密度测井曲线，计算煤岩动态杨氏模量、动态泊松比和动态Biot系数；(4)基于步骤(2)实验和步骤(3)计算结果，构建煤岩动态/静态杨氏模量、动态/静态泊松比、动态/静态Biot系数、静态粘性系数/动态杨氏模量之间的关系，实现基于测井曲线表征煤岩岩石力学参数的目的；(5)基于煤储层试井分析获取应力参...
【技术特征摘要】
1.一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采集钻孔岩芯中煤层上覆不同时代的岩石样品，测试获取古应力值，确定最后期强构造活动的地质时间；(2)采集钻孔岩芯煤岩样品，测试获取其静态杨氏模量、静态泊松比、静态粘性系数和静态Biot系数；(3)获取声波时差测井曲线和密度测井曲线，计算煤岩动态杨氏模量、动态泊松比和动态Biot系数；(4)基于步骤(2)实验和步骤(3)计算结果，构建煤岩动态/静态杨氏模量、动态/静态泊松比、动态/静态Biot系数、静态粘性系数/动态杨氏模量之间的关系，实现基于测井曲线表征煤岩岩石力学参数的目的；(5)基于煤储层试井分析获取应力参数，结合步骤(3)的密度测井曲线，计算实测深度处的现今地应力；(6)基于步骤(5)实测储层压力和步骤(3)测井曲线，反演计算伊顿系数，实现基于测井曲线表征煤储层压力的目的；(7)综合步骤(1)、步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)的分析计算结果，反演获取煤储层现今地应力模型中的未知参数，构建基于Maxwell粘弹性体的煤储层现今地应力预测模型，利用测井曲线准确计算煤储层地应力连续剖面，实现预测煤储层现今地应力的目的。2.根据权利要求1所述的一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，所述步骤(1)包括以下子步骤：(1.1)确定煤层发育层位，在钻孔中采集煤层上部不同时代岩石样品，在实验室内加工成50mm×25mm(长度×直径)的标准圆柱塞状；(1.2)通过岩石声发射法测试Kaiser点，获取不同时期古应力值，确定最后期强构造活动的地质时间，记至现今经历时间为t。3.根据权利要求1所述的一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下子步骤：(2.1)按照国家标准GB/T23561.9-2009《煤和岩石物理力学性质测定方法》，测试获取煤岩静态杨氏模量(Es)和静态泊松比(μs)；(2.2)基于Cross-plotting法测试获取煤岩样品的静态Biot系数(αs)；(2.3)基于煤岩的三角波周期加载，反推确定Maxwell体的静态粘性系数(η)。4.根据权利要求1所述的一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下子步骤：(3.1)获取声波时差测井和密度测井曲线，对其进行校正；(3.2)计算煤岩的动态杨氏模量(Ed)、动态泊松比(μd)和动态Biot系数(αd)；其中，煤岩的动态杨氏模量(Ed)计算公式为：式中：Ed为煤岩动态杨氏模量，ρ为煤岩密度，Δts为横波时差，Δtp为纵波时差，β为单位转换系数；煤岩动态泊松比(μd)计算公式为：式中：μd为煤岩动态泊松比，Δts为横波时差，Δtp为纵波时差；煤岩动态Biot系数(αd)计算公式为：式中：αd为煤岩动态Biot系数，ρ和ρma分别为煤岩和煤岩骨架密度，νp和νmp分别为煤岩和煤岩骨架纵波速度，νs和νms分别为煤岩和煤岩骨架横波速度。5.根据权利要求1所述的一种煤储层现今地应力预测方法，其特征在于，所述步骤(4)包括以下子步骤：(4.1)构建煤岩动态/静态杨氏模量关系，记为：Es...
【专利技术属性】
技术研发人员：鞠玮，申建，沈玉林，屈争辉，徐浩然，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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