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1、10申请公布号CN104234699A43申请公布日20141224CN104234699A21申请号201310240773222申请日20130618E21B47/0620120171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦72发明人肖承文吴兴能郭秀丽祁新中刘兴礼张承森袁仕俊王宇74专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司11013代理人张少宏54发明名称表达水平井筒井壁应力变化的分析方法57摘要表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，属于石油测井工程领域，通过图示方式表达水平井眼中井壁上任意一点切向应力随着井筒走向的变化而发生的变化，用。
2、平面展布图的方式清晰的表达了水平井眼中井壁上所受切向应力的大小及变化规律，用来解释水平井眼井壁产生诱导缝的方向。本发明适用于地下水平坑道，煤矿等行业领域中的研究；本发明是用图示的方法表达了水平井眼井壁切向应力的分布情况，本发明同样也适用于表达水平井眼井壁径向应力的分布情况。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104234699ACN104234699A1/1页21一种表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，其特征是含有以下步骤通过图示方式表达水平井眼中井壁上任意一点切向应力随着井筒走向的变化。
3、而发生的变化，用平面展布图的方式清晰的表达了水平井眼中井壁上所受切向应力的大小及变化规律，用来解释水平井眼井壁产生诱导缝的方向。2根据权利要求1所述的一种表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，其特征是含有以下步骤平井眼中井壁任一点所受切向应力为V1COS2HCOSHSIN1COS2（1）式中，为切向应力，V为垂直应力，H水平最小主应力，H为水平最大主应力，为井壁任意一点与水平最小主应力的夹角，为水平井眼与最大主应力夹角；分析水平井眼与水平最大主应力夹角分别从0、10、20、90，井壁上0到360上各点切向应力的分布情况；竖直方向代表垂向应力方位，水平方向一个是代表井筒与水平最大应力方向的夹角（只。
4、讨论090之间的变化，其它类推）；每一个圆形圈代表的是垂直于井轴的横切面（井壁），井壁上所受应力的大小用灰度表示，颜色越浅，力的大小越小，颜色越深，力的大小越大。3根据权利要求1所述的一种表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，其特征是含有以下步骤坐标轴转化为一个极坐标轴，其刻度为0到360，代表（1）式中的角，图中任意一点到原点的连线与水平方向的夹角即（1）式中的角，代表水平井眼的走向，图中任意一点的灰度表示某水平井中井壁上的某一点所受应力的大小，颜色越深代表应力越大，颜色越浅代表应力越小。权利要求书CN104234699A1/4页3表达水平井筒井壁应力变化的分析方法技术领域0001本发明涉及表。
5、达水平井筒井壁应力变化的分析方法，属于石油测井工程领域，水平井井壁应力分析与井眼稳定性的研究。背景技术0002在垂直井眼中，诱导缝发育跟地应力密切相关；利用电成像测井资料可以识别钻井诱导缝的产状，通过钻井诱导缝的走向可以确定水平最大主应力的方向，使用统计频率方位图或统计直方图来表示。在水平井眼中，同样可以利用电成像测井识别钻井诱导缝，但是水平井眼中的钻井诱导缝的走向不能指示地层最大主应力的方向，2009年倪小明等人研究了与类煤中地应力与多分支水平井壁稳定性的关系，对水平井中井壁受力情况进行了研究，该研究主要着重于煤井中井壁稳定性的研究，给出了不同方位井筒井壁切向应力的数学表达公式，但是用图示方。
6、式对水平井中井壁任意一点切向应力随着井筒方向的变化而发生的变化的表达方法还未有发现，该发明就是填补了这一空白。发明内容0003本发明的目的是提供表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，通过图示方式表达水平井眼中井壁上任意一点切向应力随着井筒走向的变化而发生的变化，用平面展布图的方式清晰的表达了水平井眼中井壁上所受切向应力的大小及变化规律，用来解释水平井眼井壁产生诱导缝的方向。0004本发明采用的技术方案是表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，含有以下步骤0005平井眼中井壁任一点所受切向应力为0006V1COS2HCOSHSIN1COS2（1）0007式中，为切向应力，V为垂直应力，H水平最小主应力。
7、，H为水平最大主应力，为井壁任意一点与水平最小主应力的夹角，为水平井眼与最大主应力夹角；0008分析水平井眼与水平最大主应力夹角分别从0、10、20、90，井壁上0到360上各点切向应力的分布情况；竖直方向代表垂向应力方位，水平方向一个是代表井筒与水平最大应力方向的夹角（只讨论090之间的变化，其它类推）；每一个圆形圈代表的是垂直于井轴的横切面（井壁），井壁上所受应力的大小用灰度表示，颜色越浅，力的大小越小，颜色越深，力的大小越大；0009表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，含有以下步骤坐标轴转化为一个极坐标轴，其刻度为0到360，代表（1）式中的角，图中任意一点到原点的连线与水平方向的夹角即。
8、（1）式中的角，代表水平井眼的走向，图中任意一点的灰度表示某水平井中井壁上的某一点所受应力的大小，颜色越深代表应力越大，颜色越浅代表应力越小。0010分析表达了井眼与最大主应力呈不同方位时的井眼井壁切向应力分布情况，从图示可以得知当井筒方位从0到90，水平井的两侧井壁（即角为0和180）所受说明书CN104234699A2/4页4切向应力始终为最大且相等，顶部和底部（即角为0和180）所受切向应力随着井眼方位的不同变化较大。0011本发明的有益效果0012本发明适用于地下水平坑道，煤矿等行业领域中的研究；本发明是用图示的方法表达了水平井眼井壁切向应力的分布情况，本发明同样也适用于表达水平井眼井。
9、壁径向应力的分布情况。附图说明0013当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中0014图1是水平井筒（方位从0到90）井壁（0到360）所受切向应力分布图。0015图2是水平井筒（方位从0到90）井壁（0到360）所受切向应力分布图。具体实施方式0016实施例10017表达水平井筒井壁应力变化的分析方法，含有以下步骤0018步骤1、水平井眼中井壁任一点所受切向应力为0019V1COS2HC。
10、OSHSIN1COS2（1）0020式中，为切向应力，V为垂直应力，H水平最小主应力，H为水平最大主应力，为井壁任意一点与水平最小主应力的夹角，为水平井眼与最大主应力夹角；0021用附图1的方式表达（1）式。附图1是井眼与最大主应力呈不同方位时的井眼井壁切向应力分布图，水平井眼与水平最大主应力夹角分别从0、10、20、90，井壁上0到360上各点切向应力的分布情况；竖直方向代表垂向应力方位，水平方向一个是代表井筒与水平最大应力方向的夹角（只讨论090之间的变化，其它类推）；每一个圆形圈代表的是垂直于井轴的横切面（井壁），井壁上所受应力的大小用灰度表示，颜色越浅，力的大小越小，颜色越深，力的大小。
11、越大；0022用附图2的方式表达（1）式。图中坐标轴相当一个极坐标轴，其刻度为0到360，代表（1）式中的角，图中任意一点到原点的连线与水平方向的夹角即（1）式中的角，代表水平井眼的走向，图中任意一点的灰度表示某水平井中井壁上的某一点所受应力的大小，颜色越深代表应力越大，颜色越浅代表应力越小。0023用图1的方式表达了井眼与最大主应力呈不同方位时的井眼井壁切向应力分布情况，从图示可以得知当井筒方位从0到90，水平井的两侧井壁（即角为0和180）所受切向应力始终为最大且相等，顶部和底部（即角为0和180）所受切向应力随着井眼方位的不同变化较大。0024用图2的方式同样表达了井眼与最大主应力呈不同。
12、方位时的井眼井壁切向应力分布情况，从图示可以得知当井筒方位从0到90（即角从0到90），水平井的两侧井壁（即角为0和180）所受切向应力始终为最大且相等，顶部和底部（即角说明书CN104234699A3/4页5为90和270）所受切向应力随着井眼方位的不同变化较大。0025实施例20026譬如当V50MPA,H20MPA,H40MPA时，随着从0到90，以及从0到360，根据（1）式可以得到如下一组数据00270028说明书CN104234699A4/4页60029将表中数据分别绘成图1和图2的形式。0030如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104234699A1/1页7图1图2说明书附图CN104234699A。