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深层碳酸盐岩破裂压力预测方法研究与应用[摘要]塔中奥陶系碳酸盐岩埋藏深，地层温度高，构造应力强，破裂压力预测的难度大。
砂岩地层钻井过程中考虑温度的破裂压力预测应用较多，而在深层碳酸盐岩压裂方面的应用报道很少。
建立了耦合热应力的预测模型，提出了由压裂资料反演地应力的方法，在塔中进行了应用。
与压裂施工的对比表明，该方法的预测误差在5mpa以内。
对线胀系数、温度与破裂压力的关系进行了分析，发现温度对破裂压力的影响为约7.42mpa/10℃，线胀系数对破裂压力的影响为约2.71mpa/10-6℃-1。
[关键词]碳酸盐岩破裂压力预测测井解释温度中图分类号：te319 文献标识码：te 文章编号：1009―914x （2013）22―0546―02破裂压力是钻井、压裂、注水设计的重要参数，国内外学者做了大量的研究来预测地层的破裂压力[1-10]。
文献[6]最早指出在深井的破裂压力预测中应考虑温度和地应力的耦合影响；文献[7]考虑了循环钻井液的冷却作用，对高温深井砂岩储层钻井过程中的破裂压力进行了计算；文献[8，9]对碳酸盐岩地层破裂压力进行了预测，但没有考虑温度的影响；文献[10]简单估算了碳酸盐岩储层中热应力的大小，指出“计算深层碳酸盐岩地层破裂压力时必须考虑温度的影响”，但据文献[11]的研究结论，在破裂压力预测模型中不必考虑温度对岩石力学参数的影响。
本文在前人研究的基础上，提出了由压裂资料反演地应力的方法，结合热弹性力学原理建立了耦合热应力的地层破裂压力预测模型，在塔里木盆地进行了应用。
1 数学模型不考虑温度的裸眼井破裂压力预测可看作弹性力学中无限大平板中带圆孔的问题来求解。
综合考虑水平主地应力、井筒内压和渗流形成的应力场，通用理论计算公式为[12]由温度变化在弹性体内所产生的应力称为热应力，变形和温度是相互耦合的。
对于井壁岩石的起裂问题，其体应变的变化速度非常缓慢，变形对温度的影响可以忽略不计，从而变为非耦合问题[14]。
高温高压碳酸盐岩的酸岩反应实验研究高温高压环境下的碳酸盐岩酸岩反应实验研究对于认识地质过程和资源勘探具有重要的科学意义。
本文将重点介绍高温高压条件下碳酸盐岩与酸反应的实验研究方法和一些典型实验结果。
高温高压实验是通过模拟地球内部高温高压环境，以人工方法加速地质过程，从而获得较短时间内的实验结果。
在碳酸盐岩酸岩反应实验研究中，主要使用的实验装置有带有高温高压容器的酸溶液循环系统。
该系统能够通过调节温度、压力和酸性等条件，模拟地球内部高温高压的碳酸盐岩酸岩反应过程。
在实验中，首先需要选择合适的酸性环境。
常用的实验酸包括硫酸、盐酸和氢氟酸等。
实验过程中需要监测反应过程中岩石中含量的变化以及产生的气体、液体和溶解物等物质之间的相互作用。
实验结束后，需要通过岩石切片的化学和微观结构分析来确定反应的结果。
1.高温高压酸岩反应速率研究：实验中可以通过调节温度、压力和酸性等条件来研究酸岩反应速率的变化规律。
通过实验可以获得岩石的腐蚀速率、溶解度和反应动力学参数等重要指标，进一步认识地球内部高温高压条件下岩石的化学变化过程。
2.高温高压酸岩反应机理研究：实验中可以通过分析岩石切片的化学和微观结构变化来探究酸岩反应的机理。
通过实验可以揭示酸岩反应的主导过程、反应产物的生成机制以及溶解度和离子活度的规律。
3.高温高压酸岩反应与地质过程关联研究：实验结果可用于理解碳酸盐岩岩浆活动、岩浆侵入、构造变形等地质过程与酸岩反应之间的关联。
通过实验，可以揭示碳酸盐岩岩浆侵位与酸岩反应的规律，为资源勘探提供理论依据。
4.高温高压酸岩反应的环境效应研究：实验中可以通过改变酸性、温度和压力等条件来研究环境因素对酸岩反应的影响。
这些研究可以揭示地下高温高压环境下岩石的化学稳定性和反应机理的变化规律。
在高温高压碳酸盐岩的酸岩反应实验研究中，需要注意实验结果的可靠性和适用性。
由于实验条件无法完全复制地球内部复杂的地质过程，实验结果需要在地质实际情况下进行验证。
