文章编号：１００１－６１１２（２０２１）０２－０２５０－０９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．１１７８１／ｓｙｓｙｄｚ２０２１０２２５０
以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为例
高㊀毅１，林利飞１，尹㊀帅２，３，胡国祥１，马绒利１
（１．延长油田股份有限公司开发部，陕西延安㊀７１６０００；２．西安石油大学地球科学与工程学院，西安㊀７１００６５；
３．山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛㊀２６６５９０）
摘要：致密储层物性及流体赋存状态均受现今地应力的影响㊂以往对于鄂尔多斯盆地中西部地区上三叠统延长组的岩石力学性质及地应力研究较少，制约了致密油气的高效勘探㊁开发㊂以鄂尔多斯盆地吴起㊁志丹及定边地区为例，利用大量薄片㊁物性㊁岩石力学㊁声学㊁全波列阵列声波测试及压裂测试资料，对３个地区长６ 长８油层组的岩石力学性质㊁地应力特征及其对储层物性的影响进行了评价㊂利用测井方法识别出３种地应力状态：吴起地区长６ 长８的变化不大，其现今的应力活动性较弱；志丹地区的水平应力活动性深层要大于浅层，较强的水平应力强度主要集中在长７３及长８；定边地 区的水平应力活动性从长６到长８整体较强，浅层的水平应力强度要略强于深层㊂研究区水平应力梯度有从西北向东南逐渐递增的趋势；水平主应力差的增加不是一定使岩石减孔，其造成的应力平面非均质性会使岩石孔隙度变化出现３种不同的路径；而水平主应力差的增加会造成岩石渗透率的降低，但影响并不显著㊂
关键词：地应力；水平应力差；致密油；储层；延长组；上三叠统；鄂尔多斯盆地中图分类号：ＴＥ１２２．２３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｏｆｔｉｇｈｔｏｉｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｎｄｉｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｐｅｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ：
ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆＵｐｐｅｒＴｒｉａｓｓｉｃＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
ＧＡＯＹｉ１，ＬＩＮＬｉｆｅｉ１，ＹＩＮＳｈｕａｉ２，３，ＨＵＧｕｏｘｉａｎｇ１，ＭＡＲｏｎｇｌｉ１
（１．ＹａｎｃｈａｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１６０００，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；
３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６５９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｅｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｉｇｈｔｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｎｄｔｈｅｓｔａｔｅｏｆｆｌｕｉｄｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｒｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｃｕｒｒｅｎｔｇｅｏｓｔｒｅｓｓ．Ｉｎｔｈｅｐａｓｔ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｆｅｗｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌａｎｄｗｅｓｔｅｒｎｒｅｇｉｏｎｓｏｆｔｈｅＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ，ｗｈｉｃｈｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｉｇｈｔｏｉｌａｎｄｇａｓ．Ａｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｓｔｕｄｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｐｅｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＣｈａｎｇ６－Ｃｈａｎｇ８ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎｔｈｅＷｕｑ
ｉ，ＺｈｉｄａｎａｎｄＤｉｎｇｂｉａｎａｒｅａｓｉｎｔｈｅＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ．Ａｒｅｌｉａｂｌｅｍｅｔｈｏｄｏｆｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｌｏｇｇｉｎｇｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｌｏｇｇｉｎｇｍｏｄｅｌｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＴｈｅＣｈａｎｇ６ｔｏＣｈａｎｇ８ｉｎＷｕｑｉａｒｅａｉｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉ⁃ｃａｎｔｌｙｓｔｒｅｓｓｅｄ．ＴｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓａｃｔｉｖｉｔｙｄｅｅｐｉｎｔｈｅＺｈｉｄａｎａｒｅａｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｌａｙｅｒｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｏｎｇｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｍａｉｎｌｙｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｉｎＣｈａｎｇ７３ａｎｄＣｈａｎｇ８．ＴｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅＤｉｎｇｂｉａｎａｒｅａｉｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｔｒｏｎｇｆｒｏｍＣｈａｎｇ６ｔｏＣｈａｎｇ８，ａｎｄｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｓｈａｌｌｏｗｌａｙｅｒｉｓｓｌｉｇｈｔｌｙｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｄｅｅｐｌａｙｅｒ．Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｇｒａｄｉｅｎｔｓｉｎｔｈｅｔｈｒｅｅｗｏｒｋａｒｅａｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｉｎｃｉｐａｌｓｔｒｅｓｓｇｒａｄｉｅｎｔｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍｎｏｒｔｈｗｅｓｔｔｏｓｏｕｔｈｅａｓｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｅｓｓｏｎｔｈｅｐａｔｈｏｆｒｏｃｋｃｏｍｐａｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｅｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌｐ
ｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒａｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＩｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆσＨ－σｈｄｉｄｎｏｔｃａｕｓｅｔｈｅｌｏｓｓｏｆｒｏｃｋｐｏｒｅｓａｌｏｎｅ．Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｐｌａｎｅｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙｗｉｌｌｃａｕｓｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｔｈｓｏｆｒｏｃｋｐｏｒｏｓｉｔｙｃｈａｎｇｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｉｎｃｉｐａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｗｉｌｌｍａｉｎｌｙｃａｕｓｅａｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｒｏｃｋｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．
收稿日期：２０２０－０９－０２；修订日期：２０２１－０２－１９㊂
作者简介：高毅（１９８２ ），男，硕士，高级工程师，从事油气田开发研究工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：８５０５３５７４＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂通信作者：尹帅（１９８９ ），男，博士，讲师，从事石油地质教学与研究工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｓｐｅｅｄｙｓｙｓ＠１６３．ｃｏｍ㊂
基金项目：延长油田开发部项目（ｙｃｓｙ２０１８ｋｙ－Ｂ－０４）和山东省重点研发计划（公益类）（２０１９ＧＧＸ１０３０２１）资助㊂
㊀
第４３卷第２期２０２１年３月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＬＯＧＹ＆ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ
㊀
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Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．２
Ｍａｒ．，２０２１
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ；ｔｉｇｈｔｏｉｌ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ；ＵｐｐｅｒＴｒｉａｓｓｉｃ；ＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
㊀㊀鄂尔多斯盆地上三叠统延长组蕴含了丰富的陆相致密油气资源，是当前陆相致密油气勘探㊁开发的 热点 ㊂陆相致密砂岩储层非均质性及各向异性均十分显著，致使勘探开发过程中地层地质结构较难预测，反演所获得的储层参数的非确定性较大［１－６］㊂致密砂岩油储层开发过程中最为重要的研究内容主要有４个［７－１１］：（１）生产过程中应力的变化；（２）岩石的变形及破裂机制；（３）水平井轨迹及井网优化；（４）水力压裂设计㊂在这些关键技术的实施过程中，现今地应力是其中最为重要的设计参数之一［１２－１７］㊂因此，结合多种方法对区域地应力场进行综合评价，
是致密砂岩油储层高效开发的重要手段㊂
鄂尔多斯盆地延长组的形成和演变是陆相湖盆从形成发展直至最终消亡的一个完整沉积旋回记录［７－９，１８－１９］㊂按沉积特征，延长组自上而下可以被划分为５段，其按油层组划分则可以划分为１０个油层组㊂本文目的层为长６㊁长７及长８油层组㊂
长８及长７段沉积时期，陆相湖盆处于不断发展阶段，到长７３沉积期，湖盆发展为鼎盛时期㊂长６段沉积期，湖盆逐渐发生萎缩，此时期湖盆进入三角洲沉积发展阶段［８－１０］㊂
致密储层物性及流体赋存状态均受现今地应
力的影响［２０－２２］㊂以往对于鄂尔多斯盆地中西部地区延长组的岩石力学性质及地应力研究均较少，制约了致密油气的高效勘探㊁开发㊂本文以鄂尔多斯盆地吴起㊁志丹及定边地区为例，利用大量薄片㊁物性㊁岩石力学㊁声学㊁全波列阵列声波测试及压裂测试资料，对３个地区长６ 长８油层组的岩石力学性质㊁地应力特征及其对储层物性的影响开展了系统研究，以期为该区致密油储层勘探开发提供参考㊂
１㊀地质背景及实验方法
１．１㊀区域位置与构造
吴起㊁志丹㊁定边位于鄂尔多斯盆地中西部地区（图１ａ），
该地区基本构造样式属于鄂尔多斯盆
图１㊀鄂尔多斯盆地西部研究区地理位置（ａ）和地层单元划分及沉积相特征（ｂ）
Ｆｉｇ．１㊀Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｕｄｙａｒｅａ（ａ）ａｎｄｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｕｎｉｔｓａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓ（ｂ），ｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
㊃
１５２㊃㊀第２期㊀㊀㊀高毅，等．致密油储层地应力特征及其对物性的影响 以鄂尔多斯盆地上三叠
统延长组为例㊀
地整体西倾单斜的一部分［７－９］㊂鄂尔多斯盆地基底为刚性稳定克拉通基底，在晚三叠世，盆地内部的陆相湖盆初步形成㊂研究区地层平缓，坡度起伏较低，每千米的构造起伏度通常小于２０ｍ，局部地区主要发育一些低幅度构造或鼻状构造㊂
１．２㊀层序地层
在鄂尔多斯盆地中，长８沉积时期湖盆面积最小，定边地区的沉积亚相为三角洲平原，而吴起及志丹地区的沉积亚相为三角洲前缘；长７沉积时期湖盆面积最大，３个地区都处于湖盆范围内，其沉积亚相均为半深湖 深湖；长６沉积时期，湖盆开始萎缩，其面积小于长７沉积期，定边地区的沉积亚相为三角洲平原，吴起㊁志丹区为三角洲前缘亚相（图１ｂ）㊂目的层所发育的沉积微相类型主要为分流河道及河道间湾［７－９］㊂
２㊀实验及测试方法
本文收集并整理了研究区长６ 长８致密砂
岩储层大量物性㊁薄片实验鉴定数据，并对２口取心井（定探４５７８井和永金４９１井）进行采样，开展了单轴及三轴岩石力学测试㊁声学测试及全波列阵列声波测试㊂同时，收集了吴起㊁志丹㊁
定边地区
９９组压裂层段基础压裂参数及压裂曲线数据，并利用压裂资料对３个地区的地应力进行了计算㊂
岩石力学及声学测试均由北京ＳＧＳ实验测试中心完成㊂岩石力学测试样品１０组，每组４个；样品尺寸为直径２．５ｃｍ㊁高度５ｃｍ的小圆柱㊂测试围压分别为０，１０，２０，３５ＭＰａ；声学测试结果为围压３５ＭＰａ条件下的岩石纵横波波速，且所有样品均由地层盐水所饱和㊂岩石物理测试系统的应力测试的系统误差低于１％，位移量的系统误差低于
０．０００１ｍｍ㊂
全波列阵列声波测试由中国石油测井有限公
司华北分公司完成，测试井为永金４９１井和定４１６６－２井，测试井段地层为长６ 长８㊂测试结果需要在ＬＥＡＤ软件平台上，以完井自然伽马为基准曲线进行校深㊂
选择在压裂施工曲线中能明显识别出破裂点
的压裂井进行地应力计算［２３－２５］㊂最终甄别并选取研究区９９组压裂层段数据进行地应力计算，其中吴起地区２７组，定边地区５９组，志丹地区１３组㊂
３㊀结果
３．１㊀储层岩石学特征
根据研究区长６ 长８常规及铸体薄片矿物组分的鉴定结果，砂岩的岩性主要为长石砂岩，长石占有很高比例（超过５０％）；储层的孔隙类型主要为粒间孔，长石溶孔㊁粒间溶孔及胶结物溶孔也占一定比例，部分地层发育有微裂缝（图２）㊂根据薄片资料，研究区致密砂岩粒间孔占绝对优势，孔隙结构为不规则的三角形㊁四边形或多边形（图
２ａ，ｄ），粒间孔内部发生孔隙式胶结［９］㊂
溶孔通常指颗粒边缘被选择性溶蚀，进而形成
一些类似于港湾形态或不规则形态的孔隙（图２ｂ，ｃ，ｆ，ｇ）㊂粒间溶孔则通常指颗粒之间被选择性溶蚀而形成的一类孔隙㊂镜下观察结果显示，本区目的层中的溶蚀孔主要分布在长石㊁胶结物及岩屑中㊂
应力测试
溶孔尺寸与矿物组分及其与流体的反应程度
图２㊀鄂尔多斯盆地西部延长组目的层致密砂岩储层显微图像特征
ａ．永金４９１井，１７３１．４６ｍ，粒间孔及粒间溶蚀孔，长６；ｂ．永金６６９井，１８３９．７１ｍ，岩屑溶孔，长６；ｃ．永金６６９井，１８３９．７１ｍ，长石溶孔，长６；ｄ．方６６８井，１８５７．８７ｍ，粒间孔，长７；ｅ．方６６８井，１８５７．８７ｍ，微裂缝，长７；ｆ．定探４５７８井，２２１２．９９ｍ，粒
间孔及长石溶孔，长８；ｇ．定探４５７８井，２２１３．００ｍ，岩屑溶孔，长８；ｈ．定探４５７８井，２２４４．８０ｍ，微裂缝，长８
Ｆｉｇ．２㊀ＭｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｔｉｇｈｔｓａｎｄｓｔｏｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
㊃
２５２㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀
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㊀㊀
第４３卷㊀㊀
有关，目的层中溶蚀孔隙的直径通常小于１０μｍ㊂此外，目的层中还发育一些由构造作用或成岩作用形成的微裂隙（图２ｅ，ｈ），微裂隙的存在能沟通附近孔隙，进而改善储层渗透性㊂
３．２㊀岩石力学参数测井解释用测井资料提取岩石力学参数时需要纵横波时差［２６－２７］㊂对永金４９１井㊁定４１６６－２井开展了全波列阵列声波测试，获得了长６ 长８油层组可靠的纵横波速度数据㊂通过整体拟合及区分地层可见，纵横波波速之间均满足非常好的正相关性（图
３）㊂利用图３中的拟合公式，可以预测地层岩石的横波时差㊂
在提取目的层横波时差的基础上，利用以下物理方程（式１ 式２）计算可以获得岩石动态杨氏模量及泊松比［２０］㊂
Ｅｄ＝
ρｄΔｔ２ｓ３Δｔ２ｓ－４Δｔ２
ｐ
Δｔ２ｓ－Δｔ２ｐ
（１）ｖ＝１２Δｔ２ｓ－２Δｔ２
ｐΔｔ２ｓ－Δｔ２
ｐæèçöø
÷
（２）
式中：Ｅｄ为基于声波资料计算的动态杨氏模量，ＧＰａ；D ｔｐ及D ｔｓ分别为纵波及横波时差，m ｓ／ｆｔ；ρｄ
为
图３㊀鄂尔多斯盆地西部
长６ 长８段纵横波时差之间的关系
Ｆｉｇ．３㊀ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｖｅｒｔｉｃａｌａｎｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗａｖｅｔｉｍｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆＣｈａｎｇ６ｔｏＣｈａｎｇ８ｍｅｍｂｅｒｓｉｎｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
岩石密度，ｇ／ｃｍ３；ｖ为泊松比㊂
岩石的动㊁静态弹性参数是不同的，动态参数
是通过声波参数计算获得，而静态参数是通过力学测试直接获得，因而，静态弹性参数更符合工程施工需求㊂动静态弹性参数之间的差异与岩石内部微裂缝㊁孔隙流体㊁岩石内部矿物组分及微组构差异等有关［２８－２９］㊂动态弹性参数通常要大于静态弹性参数㊂基于三轴岩石力学测试获取的研究区目的层动静态力学参数的定量转换关系如图４所示㊂
３．３㊀压裂法地应力计算
在压裂过程中，岩石的破裂压力（Ｐｆ）可以直
接从压裂试验曲线获得［２９］㊂通常认为，裂缝的闭合压力（Ｐｃ）等于最小水平应力（σｈ）㊂裂缝在闭合前后，压裂液会自发地向周围地层中渗滤㊂该过程是压降曲线的一部分，根据时间的平方根与压降曲线之间的关系，可以得出裂缝的闭合压力㊂
对于最大水平主应力（σＨ），其可以通过以下
公式获取［２０］：σＨ＝３σｈ－Ｐｆ－Ｐｐ＋σｔ㊂Ｐｆ为破裂压力，
可直接由压裂曲线获得㊂Ｐｐ是地层压力，长６ 长８属于负压油层，３个地区同一油层组的地层压力较为接近㊂长６的压力系数为０．７３，长７的压力系数为０．７４，长８的压力系数为０．７５㊂σｔ表示抗拉强度，对于致密砂岩，其通常为岩石抗压强度的１０％㊂
３个地区地应力纵向分布特征见图５㊂可以看
出，随着埋深的增加，各主应力值增加㊂主应力满足：σｖ＞σＨ＞σｈ（σｖ为垂向主应力）㊂这表明，现今地应力基本呈现一个相对松弛的正应力状态㊂
３．４㊀地应力测井评价
地应力是指地下岩体内部的应力集中程度，它的诱因为上覆载荷㊁宏观岩体的构造活动及孔隙压力等［２８－２９］㊂要建立正确的地应力模型，首先应当
了解其所处区域地应力的类型㊂根据σｖ㊁σＨ及σｈ
３个矢量之间大小和方向的关系，可分为３种应力类型：正应力类型（σｖ＞σＨ＞σｈ）㊁走滑应力类型（σＨ＞σｖ＞σｈ）及反转应力类型（σＨ＞σｈ＞σｖ
）㊂
图４㊀鄂尔多斯盆地西部目的层动静态岩石力学参数转换关系模型
Ｆｉｇ．４㊀Ｄｙｎａｍｉｃａｎｄｓｔａｔｉｃｒｏｃｋｍｅｃｈａｎｉｃｓｐａｒａｍｅｔｅｒｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔａｒｇｅｔｌａｙｅｒ，ｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
㊃
３５２㊃㊀第２期㊀㊀㊀高毅，等．致密油储层地应力特征及其对物性的影响 以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为例㊀
图５㊀鄂尔多斯盆地西部研究区地应力纵向分布特征
Ｆｉｇ．５㊀Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｎｓｉｔｕｓｔｒｅｓｓｉｎｗｏｒｋａｒｅａｓ，ｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
㊀㊀为了尽可能的使计算过程简洁且预测结果可靠，研究发现，如果将一个修正指数Ｃ∗引入到传统Ｎｅｗｂｅｒｒｙ模型之中，即可实现σｈ的高精度预测（式（３））㊂对于σＨ的预测，则需要引入一个非平衡
因子（Ｕｂ）至式（３），此时，σＨ由公式（４）计算［２０］㊂
σｈ＝
ｖ
１－ｖ
σｖ－αＰｐ１＋Ｃ∗()[]＋Ｐｐ１＋Ｃ∗()（３）σＨ＝σｈＵｂ
（４）
式中的Ｕｂ反映水平构造应力的各向异性，由式（５）计算㊂
Ｕｂ＝１＋ｋ１－ＤｍａｘＤｍｉｎæèçöø÷２
éëêêùûúúＥ
Ｅ
ｍａ
（５）
式中：Ｄｍａｘ㊁Ｄｍｉｎ代表井眼直径的最大及最小值，ｃｍ；Ｅ和Ｅｍａ代表岩石杨氏模量及其骨架的杨氏模量，ＭＰａ；ｋ为刻度系数㊂砂岩的Ｅｍａ取３８ＧＰａ；ｋ根据井眼纵横向变形量读取㊂
垂直主应力由上覆载荷或埋深决定，可通过密度测井数据积分方法获得（式６）㊂
σｖ＝ʏＨ
０ρｚ()ｇｄｚ
（６）
式中：Ｈ为测点埋深；ρ（ｚ）为埋深为ｚ处的岩石密度㊂
测井解释结果显示：吴起㊁志丹㊁定边地区σＨ
的平均绝对误差分别为５．７，５．１，４．１ＭＰａ；σｈ的平均绝对误差分别为１．９，０．９，１．７ＭＰａ㊂误差整体较小，表明预测结果可靠㊂
４㊀讨论
４．１㊀地应力状态及纵向分布特征对比
利用压裂法计算了３
个地区水平最大及最小
图６㊀鄂尔多斯盆地西部目的层水平方向
最大及最小地应力相关性分析
Ｆｉｇ．６㊀Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍａｎｄｍｉｎｉｍｕｍ
ｇｒｏｕｎｄｓｔｒｅｓｓｉｎｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｅｓｔｅｒｎＯｒｄｏｓＢａｓｉｎ
地应力（图６），两者具有较好的正相关性㊂定边地区长６ 长８的埋深相对较大，其水平方向地应力也相对较高㊂
根据地应力解释结果，识别出３种地应力状态
（图７）㊂从水平方向应力特征看，吴起地区长６ 长８的变化不大，均为σｖ＞σＨ＞σｈ，表现其现今的应力活动性较弱，整体应力呈现一种相对松弛状态㊂志丹地区的水平应力活动性深层要大于浅层，较强的水平应力强度主要集中在长７３及长８㊂定边地区的水平应力活动性从长６到长８整体较强，
浅层的水平应力强度要略强于深层㊂
水平应力的诱导实质上受控于上覆载荷及岩石的泊松比，上覆载荷越大㊁泊松比越高，所诱导产生的水平应力就会越大㊂因而，志丹地区较强的水平应力强度主要集中在长７３及长８，可能与深层泥质组分含量较高进而泊松比较高有关㊂而定边地区的水平应力特征与其埋深大及岩石力学性质均有密切关系㊂
图８计算结果显示，研究区目的层σｖ主要为最大主应力及中间应力㊂因而，由于钻井失稳所产
㊃
４５２㊃石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
ｈｔｔｐ：ʊｗｗｗ．ｓｙｓｙｄｚ．ｎｅｔ㊀
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
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第４３卷㊀㊀
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