水力压裂储层应力场分布的研究就是利用储层测井数据,建立储层物理模型对压裂储层应力场分布进行计算的一种技术方法。对水力压裂后储层应力场分布的研究可以为水力压裂作业效果评估、分析重复压裂产生新人工裂缝的延伸方式提供依据。现今关于水力压裂储层应力场分布的研究往往关注射孔点附近应力场分布以及压裂产生人工裂缝发育走向,对压裂储层整体应力场分布的研究尚不多见。针对这一现状,本文在研究分析水力压裂对储层岩石力学特性参数影响的基础上提出了孔隙度参数计算的新方法;分别建立了井筒周围诱导应力场模型和压裂产生裂缝诱导应力场模型,并通过实验验证了模型的有效性和可靠性。本文具体研究内容有:(1)对影响储层岩石力学特性参数的主要因素进行了系统的分析。结合水力压裂作业的原理分别对压裂前后储层孔隙度、压缩系数、弹性模量和泊松比的变化进行了分析,为后续压裂储层应力场的分布计算提供了基础。(2)针对传统测井方法测定压裂后储层孔隙度容易受到压裂作业注水、注砂影响的不足,结合压裂前储层孔隙度测定结果和压裂后微地震监测结果,提出了一种能够定量计算压裂后储层孔隙度的新方法。首先对微地震监测结果进行了分析,根据微地震事件的分布特征提取压裂产生裂缝的边界和进行裂缝轮廓描述;最后对压裂产生裂缝体积进行了计算,并且结合压裂前孔隙度测井信息计算得到压裂后储层孔隙度。相较于利用测井法计算压裂后孔隙度,其计算能够有效避免压裂作业注水、注砂的影响。(3)结合水力压裂作业的基本步骤,分别对油井附近原地应力场、钻井后井筒周围地应力场、压裂液内压引起井筒周围诱导应力场、温度变化诱导应力场、压裂产生人工裂缝诱导应力场进行了建模分析。根据叠加原理推导出了水力压裂后储层井筒周围复合地应力场的计算公式。(4)进行了野外实际水力压裂微地震监测试验,利用实际数据验证了本文孔隙度计算方法的有效性;通过破裂压力的计算验证了储层诱导应力场模型的准确性,并且对计算结果进行了分析。