組合微型水力壓力與井眼成像測量全應力張量

巖石的應力狀態對于所有的地質力學應用非常重要，從井眼的穩定性到油藏強化處理。然而，目前還沒有一種方法可以單獨確定應力張量。通常有3類方法可以直接從井眼測量應力。當然，還有其他一些能夠得到應力信息的方法。

第一類方法基于巖心分析，像滯彈性應力恢復（Teyful，1984），應力差異分析（Strickland等人，1980）和套取巖心（Goodman，1989）。前兩種方法多用于確定主應力方向，在某些情況下，估算應力幅度，而第三種方法可以評估垂直于小井眼平面上的應力。測量開口匯聚隨時間變化也屬于這一范疇，結果類似于套取巖心方法。在深度很大時，很難利用這些方法，但它們可以用于驗證其他方法確定的應力狀態。

第二類方法基于巖石破裂成像。在最簡單的井眼平行與主應力方向的情況，張性裂縫將向垂直于最小應力（垂直于井眼的平面上）的方向擴展，而井眼坍塌將向平行于最小應力方向發展。在斜井的情況下，張性裂縫或井眼坍塌的位置是應力張量的函數。假設垂直應力是主應力，可以利用Etchecopar等人（1997）發明的解釋方法，確定應力等級和主應力的相對幅度比。

第三類方法基于水力壓裂（Jaeger和Cook，1976）。它依賴于測量水力裂縫開啟與閉合時的壓力。這些壓力是垂直于裂縫面的應力的估算值。因水力裂縫的傳播通常垂直于最小主應力，因此可以估算最小主應力。該方法可以擴展到測試預先存在的裂縫，測量作用于預先確定的平面（與最小應力不在同一個平面上）上的應力。因此該方法被稱為預先存在裂縫的水力測試（HTPF）（Cornet，1986）。

實例研究表明，組合微型水力壓力測試與成像方法不僅可以確定最小應力的幅度和方向，還能確定應力等級、測量上覆層、確定應力張量。值得注意的是，確定最大水平應力極其困難，在直井以及斜井中的實例研究結果顯示了組合方法的效力。實例研究期間采集的數據可以用于確定詳細的地質力學模型，從而研究該區域的穩定性。