深层碳酸盐岩储层溶洞围岩应力分布研究

摘要：以冀中凹陷任北奥陶系碳酸盐岩储层为例,基于油田测井资料及岩石力学实验确定了研究区岩石力学参数,对目标储层典型的长椭圆形孤立落水溶洞围岩应力进行了数值模拟,并根据第三强度理论研究了围岩破坏情况。研究结果表明,(1)溶洞在上覆岩层压力和侧向压力的共同作用下,长椭圆形溶洞围岩的应力集中效应带为9倍的半径范围;(2)长椭圆形溶洞围岩应力以压应力为主,主要集中分布在洞顶和洞底;(3)溶洞填充性对其围岩主应力差及破坏范围影响很大。当填充压力小于0.1 MPa时,溶洞围岩主应力差及破坏区域范围随填充压力的增大而增大;而当填充压力大于0.1 MPa时,溶洞围岩主应力差及破坏区域范围随填充压力的增大均呈减小的趋势。

关键词：碳酸盐岩 溶洞 围岩应力 数值模拟 

单位：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 四川成都610500; 中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心; 山东东营257000; 中国石油大学(华东)地质力学与工程研究所; 山东青岛266580; 河北康保广恒新能源有限公司; 河北张家口075000