对上覆岩层压力计算公式的思考

被引：7

作者：

周大晨

机构：

[1] 中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院

来源：

石油勘探与开发 | 1999年 / 03期

关键词：

地层压力,重力,应力,岩石颗粒,岩石孔隙,定义,计算,方程;

D O I：

暂无

中图分类号：

TU456 [岩石压力];

学科分类号：

摘要：

在某些著作中，计算上覆岩层压力（ｐ０）的一个公式为：ｐ０＝σ＋ｐｐ（其中，σ为骨架颗粒压力，又称基岩应力；ｐｐ为地层压力，即孔隙流体压力）。从力学基本定义出发，证明原来对地层压力、上覆岩层压力和颗粒压力的定义有不正确处，从而证明这一公式是错误的。分析了地层孔隙流体和岩石骨架颗粒在正常情况下所受的应力情况，给出了简单条件下的应力张量形式。用圆柱形毛细管描述孔隙，提出地层面（将地层岩石视为多孔介质时岩石颗粒的密置层面）的概念，认为流体在地层面遇到孔隙时，将沿毛细管的上部绕过。据此，将上覆岩层压力的定义修正为：“埋藏在一定深度的沉积物，单位地层面面积所承受的上覆全部沉积物的重力”；将颗粒压力定义改为：“地下某一深度的地层面上的颗粒压力，指该点以上至地面岩石的总重力与由地层压力对该点产生的作用力之差施加于该点的压力。”新定义既符合地下情况，又避免与已知基本原理矛盾。利用颗粒压力新定义，很容易得出：σ＝ｐ０＋φ０ｐｐ；根据力的平衡原理，同样可得新公式：ｐ０＝σ′＋φ０ｐｐ（其中，σ′为支撑应力，φ０为地下某深度点的孔隙度）。参１１（周大晨摘

引用

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