基于响应面法的油田深部地层变形的数值试验研究

在油田开发过程中,注水作业会打破原有地层的应力平衡状态,造成深部地层岩体变形甚至失稳破坏,并对油田开发效果造成影响。为了探寻影响深部地层变形失稳的主要因素,基于流固耦合理论,通过超拉丁方试验设计方法对油田注水涉及的不同因素进行了五因素三水平的实验分析,通过响应面法对实验得到的33组试验进行回归和因子分析,得到了各因子与地层变形的响应变量之间的关系。研究表明:地层注水变形过程中,注水压力对地层的应力场和变形场的影响都极大。储层的性质对于地层有效应力,初期较后期的影响更为显著;对于水平应变,初期的显著性较弱,后期逐渐提高;对于竖向沉降量,无较大影响。岩石力学性质的弹性模量对地层有效应力的影响较小,对水平应变和竖向沉降位移具有极大的显著性。