Abstract

This paper is the first of two that review recent research involving in situ stresses in sedimentary rocks and the geological and petroleum engineering applications of these data. Part I describes and discusses the most commonly used methods for measuring today's rock stresses in sedimentary rocks, in terms of S_v (vertical principal stress), S_Hmax (larger horizontal principal stress) and S_Hmin (smaller horizontal principal stress). Stress magnitudes may be obtained from density logs (S_v), from hydraulic fracture tests and leak-off tests (S_Hmm) as well as from core monitoring techniques (S_Hmin, S_Hmax). Borehole slotting holds promise for use in deep wells (S_Hmln, S_Hmax), but is not yet operational. Near-surface stress orientations (S_Hmin, S_Hmax) can be inferred from a variety of geological indicators, provided precautions are taken in selecting locations. Subsurface stress orientation data are provided by breakouts (S_Hmm, S_Hmax) specific types of core fractures (S_Hmin, S_Hmax) and core discing (S_Hmax), as well as by core expansion (S_Hmin, S_Hmax), hydraulic fractures (S_Hmax), drilling-induced fractures (S_Hmax), and earthquakes (S_Hmax). Acoustic an isotropy and shear wave splitting will indicate microfracture orientation, which may or may not coincide with contemporary stress axes. All these methods are in common use today, especially within the oil industry. Résumé Ce rapport est le premier des deux qui présentent la recherche récente des contraintes in-situ dans les roches sédimentaires, et les applications de la géologie et du génie pétrolier de ces données. La partie première décrit et addresse les méthodes les plus populaires pour mesurer les contraintes contemporaines qui affectent les roches sédimentaires en termes de S_v (contrainte principale verticale), de S_Hmin (contrainte majeure horizontale) et de S_Hmin (contrainte mineure horizontale). Pour obtenir les grandeurs des contraintes, on peut examiner les diagraphies dedensité (S_v), utiliser les fractures hydrauliques ou des essais de pression sous le sabot de cimentation (S_Hmin), aussitôt que les techniques analytiques exécutées sur des carottes (S_Hmin, S_Hmin). Mortaiser les sondages offre une promesse pour les puits profonds (S_Hmin, S_Hmin), mais la technique n'est pas encore operationelle. Près de la surface, on peut déduire les orientations des contraintes (S_Hmin, S_Hmin) avec l'assistance d'un assortiment d'indicateurs géologiques, mais il est nécessaire de sélectionner les endroits avec précaution. Sous la surface, les orientations des contraintes principales sont fournies par les ovalisations despuits de forage (S_Hmin, S_Hmin). des types particuliers de fractures des carottes (S_Hmin, S_Hmin), par le discage des carottes (S_Hmin, S_Hmin), par la dilatation des carottes (S_Hmin, S_Hmin), des fractures hydrauliques (S_Hmin) et aussi les tremblements de terre (S_Hmin). L'anisotropie acoustique et la séparation des ondes transversales indiqueront l'orientationdes fractures microscopiques, mais les attitudes obtenues ne sont pas toujours en accord avec les axes des contraintes contemporaines. Toutes ces méthodes sont courantes, particulièrement dans l'industrie pétrolière.