一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其步骤为：1、收集裂缝的参数，将其输入计算机并形成裂缝系统，通过计算机将裂缝系统离散为2N个裂缝单元；2、根据计算公式，将步骤1中的裂缝单元以及相关的压裂参数代入，计算裂缝单元系统流体压力分布；3、在达到平衡的情况下，通过压力分布点对岩石形变的影响，建立离散裂缝单元应力平衡方程；4、通过裂缝单元压力分布及应力平衡情况，将裂缝系统内流体流动与裂缝形变耦合，计算作用于离散裂缝单元的诱导应力；5、通过步骤4得到的诱导应力，计算转向裂缝起裂压力。本发明专利技术开创性的提出了对页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，能够用于指导压裂施工。

A method for calculating the cracking pressure of fractured shale

The invention discloses a shale refractured steering fracturing pressure calculation method, which comprises the following steps: 1, collect the parameters of cracks, the crack formation and input to the computer system, through computer system for 2N discrete crack fracture unit; 2, according to the calculation formula of crack unit in step 1 and the fracturing parameters related to the calculation of crack distribution of fluid pressure unit system; 3, in equilibrium condition, through the influence of pressure distribution of rock deformation, a discrete crack element stress balance equation; 4, the unit pressure distribution and stress equilibrium conditions of cracks, the fluid flow and deformation coupling crack fracture system in the calculation of induced stress acting on the discrete fracture unit; 5, through the induction step 4 obtain the stress calculation of steering fracturing pressure. The invention provides a new method to calculate the cracking pressure of the shale refracturing fracture, which can be used to guide the fracturing construction.

【技术实现步骤摘要】
一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法
本专利技术属于非常规油气增产
，尤其是一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法
技术介绍
页岩气藏是一种孔隙度与渗透率极低的非常规储层，通过水平井体积压裂激活天然裂缝后形成复杂的裂缝网络能极大地提高页岩气单井产量，实现工业化开采。在生产的过程中，储层的有效应力随着孔隙压力的减小而增加，加剧水力裂缝的闭合，极大地降低水力裂缝的导流能力，引起气井产能的急剧下滑。另外，有些页岩气井由于认识和作业方面的原因压裂后也未获得理想增产效果。此时，重复压裂成为页岩气井提高产量和经济效益的主要技术措施。在初次压裂过程中，水力裂缝逼近一定角度范围天然裂缝时将直接穿过，而在页岩气重复压裂时，这种被刺穿的天然裂缝作为应力弱面是理想的新裂缝的起裂面，通过加入暂堵剂对刺穿点前端的水力裂缝进行暂堵，可使水力裂缝沿着天然裂缝转向起裂。暂堵剂的对刺穿点有效封堵是水力裂缝转向起裂的重要保证，而预测转向裂缝的起裂压力对重复压裂优化设计具有重要的指导意义。水力裂缝的延伸和流体的注入扰动了储层原地应力场，裂缝之间的应力干扰使得裂缝的应力状态更加复杂，因此，需要一种理论方法合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，其步骤为：S1、收集裂缝的参数，将其输入计算机并形成裂缝系统，通过计算机将裂缝系统离散为2N个裂缝单元；S2、根据计算公式，将步骤S1中的裂缝单元以及相关的压裂参数代入，计算裂缝单元系统流体压力分布；S3、通过步骤S2的压力分布情况，在达到平衡的情况下，通过压力分布点对岩石形变的影响，建立离散裂缝单元应力平衡方程；S4、通过S2计算出的裂缝单元压力分布情况，以及S3计算出的应力平衡情况，将裂缝系统内流体流动与裂缝形变耦合，计算作用于离散裂缝单元的诱导应力；S5、通过步骤S4得到的诱导应力，计算转向裂缝起裂压力。

【技术特征摘要】
1.一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，其步骤为：S1、收集裂缝的参数，将其输入计算机并形成裂缝系统，通过计算机将裂缝系统离散为2N个裂缝单元；S2、根据计算公式，将步骤S1中的裂缝单元以及相关的压裂参数代入，计算裂缝单元系统流体压力分布；S3、通过步骤S2的压力分布情况，在达到平衡的情况下，通过压力分布点对岩石形变的影响，建立离散裂缝单元应力平衡方程；S4、通过S2计算出的裂缝单元压力分布情况，以及S3计算出的应力平衡情况，将裂缝系统内流体流动与裂缝形变耦合，计算作用于离散裂缝单元的诱导应力；S5、通过步骤S4得到的诱导应力，计算转向裂缝起裂压力。2.根据权利要求1所述的一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，在步骤S1中，水力裂缝与天然裂缝的夹角为α，分别对水力裂缝和天然裂缝进行离散，将水力裂缝和天然裂缝都离散为N个裂缝单元，与水力裂缝相交的天然裂缝单元为裂缝系统中第N+1个单元，裂缝系统总的离散裂缝单元数为2N。3.根据权利要求1所述的一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，在步骤S2中，假设天然裂缝内的流体压力等于页岩基质的孔隙压力p0,即假设水力裂缝中的流体为不可压缩的牛顿流体，则根据压裂液在椭圆裂缝中流动时压力降梯度，得到水力裂缝中流体压降方程为：式(1)中：μf—流体粘度，mPa·s；q-x断面的流量，m3/min；w—水力裂缝的宽度，m；Hf—水力裂缝的高度，m。4.根据权利要求1所述的一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，在步骤S2中，由于页岩基质极为致密的特性，不考虑流体向基质的滤失，则裂缝中流体流动的连续性方程为：在式(2)中：A—裂缝的横截面积，m2。5.根据权利要求1所述的一种页岩重复压裂转向裂缝起裂压力的计算方法，其特征在于，在步骤S3中，使用边界元方法中的间接边界元方法即DDM法建立离散裂缝i单元受到所有裂缝单元作用下的应力平衡方程：式(3)中：—裂缝单元i受到所有裂缝单元的诱导正应力，MPa；—单元j上的单位切向常位移不连续值在裂缝单元i的中点产生的法向诱导应力；—单元j上的单位法向常位移不连续值在裂缝单元i的中点产生的法向诱导应力。进一步地，在步骤S3中水力裂缝处于张开的状态，其任意i单元应力边界条件为：

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金洲，任岚，黄静，吴雷泽，李丽，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51