地应力测试及其在勘探开发中的应用

综述地应力测试及其在勘探开发中的应用

葛洪魁林英松王顺昌

(石油大学石油工程系,山东东营257062)(石油物探局)

摘要对国内外地应力测试与应用工作现状进行了综合分析。论述了地应力的分布规律、地应力的矿场和岩心测试方法、地应力的计算及其在油气勘探开发中的应用等。分析了水力压裂法、井壁崩落法、声发射法等地应力测试方法的原理、应用范围及计算方法,对目前应用的测试方法中存在的问题进行了研究,并指出了进一步发展的方向及需要解决的主要问题。结合油气勘探开发的需要,对油田开展地应力研究问题提出了建议。

主题词岩石应力;测试;水力压裂;声发射;开发方案;裂缝;预测;定向射孔

中图法分类号T E21;P554X

第一作者简介葛洪魁,男,1963年生。副教授,1989年获硕士学位,现在攻读博士学位。主要从事岩石力学、地应力等方面的研究。

引言

石油形成并赋存于地壳岩石中。地应力的大小及其变化是控制油气富集区分布、水力压裂裂缝扩展、储集层裂缝分布、油井套管长期外载以及钻井地层破裂压力、坍塌压力等项参数的因素之一,也是油气田开发方案的制定及油井工程设计必不可缺少的基础数据。认真分析研究国内外地应力测试及应用的现状,依此确定地应力研究工作的方向和路线,具有重要意义。

1地应力测试方法研究概况

到目前为止,地应力的确定方法可以分为四大类:一是利用资料进行定性分析,如火山喷道、断层类型、油井井眼稳定情况、取心收获率、区域应力场、地形起伏、地质构造、震源机制等;二是矿场应力测试,如水力压裂应力测试,井壁崩落地应力反演;三是岩心测试,如差应变分析、波速各向异性测定、滞弹性应变分析、声发射(Kaiser效应)测定等;四是地应力计算,如地应力场有限元数值模拟、地应力测井解释、钻进参数反演等。地应力测量方法虽较多,但真正能直接测量出地应力的方法,严格来讲还没有。相对而言,水力压裂方法可给出比较可靠的最小地应力值,在一定精度范围内可视为地应力的直接测量。其它方法一般均基于形变或有关物理量来推算地应力状态,属间接测量,其精度与所采用的反演方法密切相关。

中国石油天然气总公司密切结合生产实际,根据生产需要进行了地应力的研究工作。该研究涉及地层的深度,介于矿山、水利水电和地球动力学之间。制定了许多工程措施,为开展地应力研究提供了良好的试验条件。同时,其适用的测试技术也与矿山和地震部门有所区别。石油勘探开发不仅需要区域的、宏观的地应力场,更需要局部的、平面的和三维的地应力场,特别是分层的地应力。因此,不仅要了解地应力的现今状况,也要了解地应力场变化的历史,在地应力研究中特别注重孔隙流体的作用。石油部门对地应力的研究虽然起步晚,但发展速度快、发展前景远大。目前来看,存在的主要不足是各种应用工作单独进行,比较零散,没有形成统一的理论体系,难以从更高的高度对问题的本质进行系统地分析和研究。

2地应力的分布规律

在沉积岩中地层倾角不太大时,垂向应力一般与上覆岩层质量近似相等,另外两个主应力是水平的。在倾斜地层中,垂向主应力往往与垂直方向呈一夹角,夹角大小不超过30b,三向地应力和水平差应力的大小随深度而增加。一般情况下主应力方向随深度变化不大,但也有一些应力方向随深度变化

1998年第22卷

第1期

石油大学学报(自然科学版)

Journal of the U niver sity of Petroleum,China

Vol.22No.1

F eb.1998

X收稿日期:1997-03-18

的例子。一般浅部地层地应力方向变化较大,到深部趋于一致,这说明区域构造应力场对深部地层控制作用较强。最小水平地应力随地层岩石泊松比的增加而增大[1,2],硬地层中构造应力分量大。水平地应力与地层孔隙压力成正相关关系[3,4]。地层压力衰减使水平地应力呈线性减少,注水引起水平应力增加。最小水平应力的改变量大约为孔隙压力改变量的60%~80%,而垂向应力变化不大,但三向有效应力都随孔隙压力而变化[5]。

沉积盆地内的差应力一般来源于区域性构造应力场的作用。区域性构造应力场的作用愈强,盆地内的差应力愈显示统一的特性。反之,区域内构造应力场的作用弱,盆地内的主应力方向就会相当零乱,局部应力场与区域应力场的差别比较大。

地形差异可引起地下可观的附加应力。高山的存在会增大附近地区浅部地层的地应力,在峡谷地区的谷底经常出现地应力集中的现象。

水平地应力与地质构造形态之间有密切的关系。水平地应力在背斜轴部较低且变化较快,向翼部逐渐升高,但变化较为平缓。而向斜的轴部(低点部位)则常常有较高的水平应力。穿过大断层的井段,其最小和最大水平地应力均发生显著变化,地应力方向可发生旋转。断层上的绝对应力值比外围地层低,水平主应力随其与断层距离的增加而增加。每条断层不仅影响各自周围的应力分布,而且彼此还互相影响。断层的交叉、分枝及拐点部位,多产生应力集中现象,且应力强度明显高于邻区。尤其是汇而不交的区域应力值最高,同时其应力的大小及方向变化较大[6]。构造的陡带、倾伏端、鞍部或鼻状构造,往往呈现应力异常,应力方向随构造等高线的变化而发生偏转。在逆断层的末端,应力场变化复杂。

3水力压裂法测试地应力

3.1水力压裂法测试应力地的优缺点

水力压裂法是目前深层地应力测试中最准确的方法(主要是指最小水平主应力和地应力方向),测试结果往往作为检验其他测试精度的标准。在利用油层压裂数据进行地应力分析时,可以用裂缝闭合压力给出较为准确的最小地应力数据,并根据裂缝扩展方位确定最大水平地应力方向。目前存在的主要问题是地应力测试成本高,代价昂贵。并非所有地层均可用水力压裂法进行地应力实测。例如,对太薄的层,特别是产层以上的薄盖层,油井生产常常不允许将其击穿。而井较深时,可能受到设备和管路的耐压等条件限制,也不易采用测试方法。

绝大多数情况下,井眼条件为套管井射孔而非裸眼,套管和水泥环的存在以及射孔方位对施工压力有较大影响,现有的水力压裂最大水平地应力计算公式是建立在裸眼井基础上的,因此,不能用套管井水力压裂数据计算最大水平主应力。这一点并没有引起大多数研究人员的重视。

由于套管的存在,不能用传统方法(井下电视、四臂井径测井、下印模派克等)确定地应力方位。水力压裂施工曲线上的裂缝闭合压力点不易判断,使得套管井水力压裂地应力测量的精度受到限制。在使用水力压裂地应力测量时,不能测得垂直主应力的大小,只能用上覆岩层质量来估计。但在一些地区,垂直主应力大小有可能明显偏离上覆岩层质量。在进行水力压裂应力测量时,井壁岩石有可能首先发生剪切破裂而非拉伸破裂。而现有的地应力计算公式是建立在拉伸破裂基础上的,这对于高渗透岩石和水平应力差别大的地区来说也许是很重要的。

3.2水力压裂地应力测试仪器的进展

TOTAL和Halliburton公司开发的井下应变仪[7]是一种新型的地应力测试仪器。它可用于测量井眼的变形、压力和温度,利用建立的数学模型可以确定地应力方向和岩石力学特性。它还用于监测微压裂施工加压前、加压中和加压后的井眼变形情况,可以获得最小水平地应力值(闭合压力)、裂缝方位、诱发裂缝的宽度和原地层剪切模量。

Schlum berger公司研制的M DT模块式地层动态测试仪[8]包括一个含有地面控制阀的跨式封隔器、井下压力测试系统和井下泵注系统。该仪器是在微压裂技术的基础上发展起来的。这个电缆工具除能进行地应力测试外,还可用于探测地层流体类型、测量孔隙压力和地层渗透性。其设计是模块化的,可以灵活地增添新的用途。目前,它已成为标准的应力测试工具[8]。

3.3水力压裂地应力测量技术的发展

(1)套筒压裂地应力测量方法。对存在裂隙的岩石可用套筒压裂的方法进行地应力测量。

(2)三维水力压裂测量方法。该方法是在同一地点及不同的方位,以不同的井斜角钻几口井(一般为4口)来进行水力压裂作业,可获得该地点的三维地应力值。

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(3)最大水平地应力直接测试方法。到目前为止,还没有直接测试最大水平地应力的方法,Mizu-ta[9]采用磨粒射流在井壁上垂直于最大水平地应力方向切割出一条人工垂直裂缝,通过对该裂缝进行压裂测试直接获取最大水平地应力。虽然取得了一些进展,但该项工作仍有许多问题需要解决。

(4)无源地震监测水力压裂裂缝扩展方法。裂缝延伸过程中,岩石破裂产生的震动能量以微地震波的形式向四周传播,将检波器下入正在施工的井内或邻井内,记录裂缝扩展时发射的地震波,利用声源点轨迹确定裂缝的方向,并获得地应力方向[10]。

(5)钻井过程中的地应力测试方法。在油气田勘探开发过程中,人们希望能尽可能早地以低成本获取地应力数据,因此,钻井过程中的地应力测试技术应运而生[11]。Daneshy等提出[12],在钻进过程中,将井底裸眼井段封隔,并以钻井液为压裂液向封隔井段施压,裂缝向井底以下的岩石中扩展,通过定向取心可获得精确的裂缝扩展方位。分析施工压力记录可获得水平地应力最大和最小值。

此外,还可通过套管鞋漏失试验获取地应力数据。常规漏失试验是为了检查固井质量,而不是为了测量地应力,但经改进后可用于地应力测试。该方法的优点是:在油藏开发早期获得地应力数据;裸眼井压裂消除了套管和射孔对裂缝方位和破裂压力的影响,结合钻井施工来进行,不需要太多的附加设备和投资。目前存在的主要困难是测试技术还不规范,工具还不配套,而且使用条件较为严格。

4井壁崩落法测量地应力

4.1井壁崩落的基本规律

井壁崩落是指井壁岩石在地应力作用下发生/剥落0或/垮塌0造成井眼非均匀扩大的现象。

井壁崩落是普遍存在的,深部井眼发生井壁崩落的频度和烈度均比浅部井眼大,井壁崩落方向随深度的增加而趋于稳定,井壁崩落往往发生于结构完整、强度较大的脆性岩石。观测到的井眼崩落形状大体可分为两类:/宽平底0型和/狗耳0型。

4.2井壁崩落的识别标准

应力造成的井眼崩落,一般具有以下特点:

(1)两井轴有明显的差异,长短轴长度之比大于

1.1,短轴直径和钻头尺寸相近。

(2)崩落井段较长(在30m以上),方位基本稳定。

(3)井斜角小于4b(直井)。

(4)井眼不位于大断层附近。

目前井壁崩落椭圆测量的常用仪器有超声波井下电视和四臂地层倾角测井仪。

4.3井壁崩落地应力反演

井壁崩落可以反映地应力信息。例如,在井壁崩落出现比较频繁的地区和井段,往往标志该地区或井段具有地应力数值较高、两水平方向的地应力差值较大和构造应力较强等特点。理论分析和试验均表明,井壁崩落方位与最小水平地应力方位呈很好地一致性,利用井壁崩落可以非常方便地获得比较可靠的地应力方向的数据。近年来,井壁崩落法已被广泛用来测定现今地下应力场的方向,并已逐渐变成比较可靠的常规方法之一[13].自1985年以来,Zoback等人一直在积极探索利用井壁崩落形状直接反演地应力值的方法,并已有具体应用的报导[14~21].Qian和俞言祥尝试用斜井的井壁崩落资料同时反演水平应力方向和三个方向地应力的相对大小[22,23].这些都表明该方法有发展前景。

利用井壁崩落反演地应力,可以利用油田测井资料并结合油田生产来进行,数据来源非常方便。在有些情况下,它可能变成唯一的地应力信息来源。再者,它直接反映地层现今的地应力信息,在工程上具有较强的实用性。

5声发射法测试地应力

5.1声发射法

声发射(Kaiser效应)是一种岩石存在内部缺陷或潜在缺陷时在外部条件作用下改变状态而自动发声的现象。声发射最重要的特征是对受过的应力历史具有/记忆0功能。利用岩石声发射对应力的记忆特性可进行地应力测试。其方法是在室内进行单轴压缩试验,根据其Kaiser效应来推算地应力。它不仅可以测得地应力的大小,而且还可以通过定向取心或用古地磁等方法对岩心进行定向分析,以获得原地应力方向。

5.2声发射的基本规律

丁原辰等[24~26]对地应力的岩心声发射测量做了许多研究工作,发现地下岩石对它所受的最大应力具有记忆特性(Kaiser效应),声发射测出的地应力结果为有效应力,试样应是致密岩石。当地应力接近岩石的破坏条件时,则不能正确地分辨出Kaiser效应点。岩心放置时间越长,则Kaiser效应

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越弱。

在用声发射法测试地应力时,在岩样制备和保存过程中应尽可能保护好岩样,岩心取出后应尽快进行试验。实验过程中应尽可能消除环境的干扰。为了提高测量精度,应进行多次测试。

利用声发射测试地应力属于岩心测试,其优点是简便、经济。特别是对于深部地壳应力的测量,具有较大的推广价值。但仍需研究岩石声发射的机制、温度和围压对Kaiser效应的影响。

6地应力计算

地应力计算方法大致包括以下4种。

(1)有限元数值模拟反演古构造应力场,主要用于平面应力场的分析。它很大程度上依赖于所建立的地质、力学模型以及边界条件。

(2)时间历史模拟正演应力场[27],分析了每个因素对现今应力场的影响,具有重要的理论价值。但这种方法比较复杂,在绝大多数情况下,人们不能确知盆地沉积和构造活动的全部历史,使该方法的应用受到限制。

(3)根据相对简单的地应力计算模式,进行地应力测井解释。这种方法比较简单、成本低,可以得到沿纵向的地应力剖面。但这种方法在一定程度上依赖测试经验,因此,测井解释结果应尽可能多地经实测数据校正。

(4)钻进参数反演。G.Hareland[28]对利用钻进参数反演地应力进行了探索,其主要思路是,假定地层岩石在原地应力作用下正处于临界破坏状态,其应力大小与岩石强度有关。根据三牙轮钻头钻速方程,由钻进参数可确定地层岩石的单轴抗压强度,通过迭代计算来确定原地应力大小。但是,影响钻速的因素达十几个以上,同时,地应力形成的机理较为复杂,远非地层强度本身所能决定。因此,该方法的精度不会很高。

7地应力测试的应用

地应力测试在油气勘探开发中的应用已有报导[29],其用途主要归纳成6个方面。

7.1油田开发方案的优化

油层压裂是开发低渗油藏的主要手段之一,人工裂缝的延伸方向垂直于地层中最小主应力。搞清油田地应力方向,可优化布置井网,避免水窜,增强注水及压裂效果,尽可能提高油田无水采收期和最终采收率。

孔隙压力的改变和油气渗流导致储层地应力发生改变,而应力场的改变又会反过来影响储层岩石孔隙度和渗透率,并影响油气在孔隙或裂隙中的流动。由于流体场和应力场相互之间有影响,因此,油藏开采是固液耦合问题。特别是在稠油热采[30]、裂缝油藏、浅层油气藏开采及油田高压注水开采中,由于固液耦合效应较强,了解开发过程中地应力的变化,有助于采取适当的措施,利用应力场或改造应力场,减轻应力损害,达到最优开采的目的。

7.2水力压裂及重复地层压裂

地应力状态决定了水力裂缝的扩展,控制着裂缝的几何形态、近井眼裂缝的转向及裂缝的扩展方位。分层地应力数据是确定裂缝高度的关键,同时地应力数值也是合理确定泵压和支撑剂的主要依据。

油田开发活动可引起油藏地应力的改变,从而使水力压裂裂缝扩展方位发生变化[31]。1993年Chevron公司对美国Lost Hills油田已压裂的7-2C 和3-11A井重复进行了5次压裂,在与首次压裂相同的射孔中进行施工。所有5次重复压裂裂缝的倾角都发生了偏转,裂缝平均倾角为45b,大小相差在10b以内。而在Lost H ills油田100多口井的初始压裂中,平均裂缝倾角为82b。从裂缝方位角看,3 -11A井的重复压裂与初次压裂没什么差别;7-2C井地层较深部位的两次重复压裂裂缝方位与初始压裂裂缝平均方位角差别不太大;而较浅部的一次重复压裂裂缝方位为N86b E,大约与初始压裂裂缝的平均方位(N55b E)相差30b。

在Unocal公司的Van油田的300-11井,1990年初始压裂时裂缝方位为N115b E,1994年通过与初始压裂相同的射孔进行重复压裂,裂缝方位转为N171b E,裂缝倾角变化不大。

Wrig ht在硅藻土油藏中进行注水实施二次采油[32],加密井与初始开采井相比,压裂裂缝方位旋转了60b之多,并且,由垂直裂缝转为水平裂缝。因此,应考虑重复水力压裂的裂缝转向问题。这也使我们有可能通过规划开发方案,控制地下储层的应力场和人工裂缝扩展方位,来实施优化开采。目前,重复压裂的裂缝转向问题并没有被我国石油科技工作者所充分认识。

7.3预测油气富集区

含油气盆地的油气生成、运移、聚集、保存以及

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破坏再聚集的过程,与盆地所处的环境和区域构造应力场的发展变化有密切关系。开展地应力场特别是成藏期地应力场的研究,有助于揭示油气分布规律,预测油气富集区[33]。邓云山指出[34],构造动力在油气形成中的作用,一方面可为有机质的热演化和转化过程提供能量,从而促进有机质向烃类转化;另一方面,也是油气运移、聚集的驱动力。尤其是成藏期的构造应力场直接控制着油气聚集和分布。流体运移势场与地应力场基本是一致的,高地应力区一般为高的运移势区。低势区(低应力区)及运移势场变化比较陡的过渡区有利于油气的聚集,处于这些区的油井大多是高产井。

7.4异常地层压力预测

现有的地层压力预测方法主要是建立在压实理论基础上的,而异常地层压力形成的原因是多样的。地层在经历了沉积、压实之后,一般都经历过构造作用,构造应力势必会影响其地层压力。特别是当构造作用比较强烈,在地层中引发断层或裂缝时,可能会发生流体的大规模运移。在这种情况下,地层压力的分布不遵守压实规律,传统的地层压力预测理论已不适用,这种情况已在塔北山前构造带钻井过程中部分地得到证实。因此,需要研究异常地层压力的构造应力成因及地层压力预测新理论。

7.5定向射孔

若沿最大水平主应力方向射孔,施工压力较低,且不易出现砂堵;射孔孔道稳定性好,有利于防砂,同时有助于减轻水平差应力对套管的挤压作用,防止套管损坏。地应力测试有助于确定最大主应力方向,有效地进行定向射孔。

7.6储层裂缝定量预测

裂缝直接控制着裂缝性油气藏的形成与分布,能提供油气储集空间和极好的流动通道,从而极大地提高油井的供油能力。认识储层裂缝分布规律,对预测油气富集区和优化油气田开发具有非常重要的意义。

构造运动是产生天然裂缝的主要因素之一。构造裂缝的形成取决于构造形成时期的应力分布,因此,可利用构造应力场的反演结果预测裂缝发育带。对构造应力场的分析,目前应用较多的是有限单元法。根据构造应力场数据模拟结果进行裂缝预测的准则有:应力异常、岩石断裂准则(如格里菲斯或库仑准则)和岩石应变能密度异常准则。8地应力测试研究的发展方向

(1)建立储层地应力场理论。以储层岩石为分析对象,以地应力场、地层流体场、温度场与储层岩石相互作用为核心,分析并解决与地应力有关的工程问题,以利于认识、利用和改造应力场,减轻应力损害,实现最优开采。

(2)比较适合于油田实际并需进一步发展的地应力测试方法有:水力压裂法,井壁崩落法,声发射和地应力测井解释等。发展水力压裂方法的关键是装备测试仪器;发展井壁崩落和声发射方法的关键是深化其机制研究;而地应力测井解释的关键是尽可能多地利用实测数据对测井解释结果进行校正。

(3)增设微压裂测试仪器。该仪器最好具有地应力测试、地层流体测试、地层力学参数测试等功能。要进一步了解Schlumberger公司的MDT模块化地层动态测试仪或Halliburton公司的井下应变仪及同类工具的详细性能、特点和价格,以便选择和购买适宜的仪器。

(4)在最大水平地应力方向实现人工割缝,以此裂缝进行水力压裂,这有可能成为实测最大水平地应力的有效方法。

(5)理论研究的努力方向是:(a)研究开发活动(热采、注水等)引起的地应力场的变化和不均匀性;

(b)研究储层岩石及储层裂缝在地应力场、温度场、流体场耦合作用下的力学响应及对油、气、水流动的影响;(c)继续深入研究地应力分布规律,发展地应力预测专家系统,形成完整的复杂地质条件下地应力的预测技术。

(6)在应用研究方面应做到:(a)结合地应力研究与测试工作,进行储层裂缝定量预测方法的研究;

(b)研究成藏期构造应力场及对油气生成、运移和聚集的影响,预测油气富集区;(c)开展重复地层压裂裂缝扩展规律的研究;(d)研究异常地层压力的构造运动成因,建立构造运动异常地区地层压力的预测方法。

(7)多学科综合研究是提高地应力预测精度的必由之路。选定地应力研究与应用综合试验区,集中优势兵力开展多方法、多学科、多层次的对比研究,有利于提高研究工作的水平,并能起到示范带动作用。

致谢此项工作得到了辽河油田李志明、张金珠等同志的大力帮助,在此表示感谢。

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地质评论,1993,39(4):336~341

34邓云山,孟自芳.构造动力在油气形成中的作用.地球科学进展,1996,11(2):362~365

(责任编辑陈淑娴)

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第22卷第1期葛洪魁等:地应力测试及其在勘探开发中的应用

Zhang Jiasheng /COORDINATE TRANSFORMATION CONTROL SC HEME OF BIDIRECTIONAL AC/DC C ONVERTERS/1998,22(1):82~84

T his paper presents a coordinate transformation control m ethod of bidirectional AC/DC converters w ith theoret-i

cal analyses.Related control equations are derived.These control equations have the features of current feedback and no drivation calculation,thus the system can be realized with the simple on -line control.Then both control scheme and operating principle of a double closed -loop AC/DC pow er converter system are discussed by using physics.

Subject words converter;coordinate system;transform ation;control;equation

About the author Zhang Jiasheng,male,associate p rof essor ,w as born in 1957.H e received M S degree f rom Beijing University of Aeronautics and Astronatics in 1988.He works on industry electr ical automation at the Dep ar tment of Automation in the Univer sity of Petr loeum ,China (Dongying 257062).Ye Feiy ue,

Gao Yanw en,

Duan

Youx iang/DESIGN OF ENGINEERING DATA MODEL FOR

PETROLEUM EXPLORATION AND ENGINEERING/1998,22(1):85~88

According to the specialities of data in petroleum ex ploration and engineering,a relational database model applied in petroleum engineering is modified by using nesting relation for storing array,text,graph and other eng ineering data.A set of languages for new nesting relation model are developed.A standard operation method for data treatm ent is proposed.Application in oilfield show s that this model is simple and efficient for storing data in petroleum exploration and production eng ineering.

Subject words system eng ineering;database;data storage;model;computer application

About the f irst author Ye Feiyue,male,w as born in 1959.He gr aduated f rom the University o f Petr oleum in 1982.He is an associate pr o f essor and w or ks on the database and comp uter app lication at the De -p ar tm ent of Comp uter Science in the Univer sity of Petroleum ,China(Dongying :257062).

Song Guangx ing/SOLUTIONS OF OPERATOR EQUATIONS IN L p

(8)/1998,22(1):89~90

By means of properties of m ix ed monotone operator and methods of upper and low er solutions,the operator equa -tions in L p (8)are studied.The existence theorems of operator equations are given.

Key words operator equation;cone;mixed monotone operator;fixed point

About the f irst author Song Guangxing ,male,w as bor n in 1953.He r eceived M S degree at Zhengz hou Uni -versity in 1988.Now he is an associate pr o f essor and w orks on f unction analysis at the Dep ar tment o f Ap plied Mathematics in the University o f Petroleum ,China (Dongying:257062).

T an L iy un ,Zhang Yulin/INTEGRAL MEANS OF THE DERIVATIVE OF ROBERTSON FUNC TIONS OF ORDER A /1998,22(1):91~93

In this paper,the integral means of the derivative of Robertson functions of order A is obtained by appealing rear -rangements in symmetrically decreasing.T he length of the image of the circle and the area of the imag e of the disk are determined.

Key words symmetrically decreasing rearrangement;integral means;ex treme point

About the f irst author Tan L iyun,male,w as bron in 1966.He received MS degr ee f r om the Univer sity o f Northw est in 1992.Now he works on comp lex analysis at the Dep ar tment of Basic Sciences in the University o f Petroleum ,China (Beijing :102200).

Ge H ongkui,Lin Yingsong ,Wang Shunchang /IN -SITU STRESSES DETERMINATION TECHNIQUE AND ITS APPLICATIONS IN PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT/1998,22(1):94~99

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Journal of the U niversity of Petroleum,China (Edition o f N atural Science)

Vol.22 No.1

F eb.1998

T he new est progress on in -situ stress determination technique is investigated.The in -situ stress distribution,test technique in laboratory and in filed,calculation and applications in petroleum ex ploration and development are the key concerned aspects.T est methods including hydraulic fracturing,wellbore breakout,acoustic emission (Kaiser .s effect)are analyzed.Their principle,advantage,weakness and future development w ere discussed.Some valuable ideas about in -situ stress applications in the desig n of oil development program,hydraulic fractur -ing and refracturing,evaluation of oil abundance zone,prediction of tectonic movement related abnorm al forma -tion pressure,oriented perforating and formation fracture zone estimation are presented.Some suggestions on theoretical study and practical application of in -situ stress determ ination are proposed.

Subject words rock stress;testing;hydraulic fracturing;acoustic emission;development project;fracture;pre -diction ;oriented perforation

About the f irst author Ge H ongkui,male,w as bor n in 1963.H e obtained MS degree f rom the University o f Petroleum in 1989.H e is an associate p rof essor and w orks on rock mechanics ,p etroleum engineering and geo -p hysics ,at the Deparment of Petr oleum Engineer ing in the Vniversity of Petroleum ,China (Dongy ing 257062).

L iu A ix ian ,L iu Yunqi,Qiu Guangmin,L i H uailu/REC OVERY AND UTILIZATION OF THE WASTE AC ID LIQUID IN THE PROC ESS OF SYNTHESIZING DIAMOND/1998,22(1):100~102

A method for recapturing NiSO 4from the w aste acid liquid w hich comes from the process of synthesizing dia -mond is presented.The conditions for removing Mn 2+from the liquid by ox idizing Mn 2+and by using M nO -4as w ell as for deposition of NiSO 4are discussed.The suitable conditions for the process have been selected.T he quality of the product NiSO 4obtained by this method accords with the first -class standard of GB6009-85,as by -product NaNO 3and MnO 2are got at the same time.This process is simple and there is no additional pollution.Subject words synthetic diamond;w aste acid treatment;w aste recovery;NiSO 4

About the f irst author L iu Aix ian,f emale,lecturer ,w as bor n in 1963.She graduated f rom the East China Petroleum Institute in 1984.She is w or king on the inor ganic chem ical engineering at the Dep ar tm ent of Chem -ical E ngineering in the University o f Petroleum ,China (Dongying:257062).

Yan X ianghong /DETERMINATION OF WATERC UT IN MIXED LIQUID OF OIL AND WATER BY USING ULTRASONIC AL SOUND VELOC ITY/1998,22(1):103~104

A new method for determining w atercut of mix ed of liquid oil and w ater is introduced.U ltrasonical sound veloc -i ty depends on the quality of mix ed liquid.The experiment results show that the relationship among the velocity of sound,tem perature and watercut is on straight lines.The coefficients of velocity -temperature and velocity -w a -tercut are calculated.The watercut of oil can be determined by measuring oil tem perature and sound velocity.Subject words ultrasonic wave;velocity of sound;crude oil;w atercut

About the author Yan X ianghong ,m ale,w as bor n in 1966.He r eceived MS degree f rom Shanx i Teacher .s University in 1993.Now he is a lecturer and w or ks on ultrasonic app lications in oil industry at the Depart -ment of App lied Physics in the University o f Petroleum ,China (Dongying:257062).

Yuan Jianmei/APPLIC ATION OF CLUSTER ANALYSIS IN EVALUATING STUDENTS .ACHIEVE -MENTS/1998,22(1):105~107

T his paper presents a new method to evaluate students https://www.360docs.net/doc/b114954702.html,pared w ith the conventional meth -ods,the cluster analysis m ethod given in this paper is more objective and comprehensive.Based on the evaluating result of students .achievements,they can be taug ht in accordance w ith their aptitude.The best of the students

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117#Vol.22 No.1Feb.1998

Journal of the U niversity of Petro leum,China

(Edition of Natur al Science)