一种通用的地层破裂压力预测方法技术

一种通用的地层破裂压力预测方法，先通过水化三轴压缩实验得到地层岩石参数，再通过现场地层压裂试验获得地层的地应力测试数据，然后收集计算所需的其它常规数据，基于弹塑性力学，岩石力学和双重有效应力理论，考虑了地应力场、井筒内压、化学场、温度场、岩石孔隙度、钻井液渗流的影响，根据最大张应力准则，建立了基于双重有效应力的地层的破裂压力模型，根据地层岩石参数及测试数据，依据地层破裂压力模型计算地层的破裂压力；本发明专利技术能够更有效、更准确地预测破裂压力，并且适用于各种地层，从而为压裂施工设计提供数据参考进而指导工程实践。

【技术实现步骤摘要】
一种通用的地层破裂压力预测方法
本专利技术涉及地层破裂压力预测
，尤其涉及一种通用的地层破裂压力预测方法。
技术介绍
地层破裂压力的准确预测对于预防钻井事故及确保压裂成功具有重要意义。在现有技术中，模型有黄氏模型，李氏模型，邓氏模型等，其中黄氏模型主要是针对于一般储层提出的，其普遍地考虑了各种因素的影响，不仅考虑到岩层上覆应力是深度的函数，井壁应力集中的影响，而且还考虑到地下非均匀分布的构造应力的作用，以及岩层强度等因素。因此，它能适用于不同条件的地区，所预测的破裂压力亦将较其它模式更为准确可靠。然而，该模式没有考虑岩石孔隙度、渗流、水化和温度的影响。李氏模型给出了基于双重有效应力的射孔完井条件下的破裂压力计算模型，然而怎样获取连续的触点孔隙度参数剖面，还是个尚未解决的问题。严向阳在黄氏模型的基础上建立了考虑水化应力计算破裂压力的模型，该模型没有考虑岩层上覆应力是深度的函数、地下非均匀分布的构造应力的作用及渗流和孔隙度的影响。邓金根等建立了考虑温度及渗流影响的高温高压地层破裂压力计算邓氏模型，但此模型主要是针对的地层是砂岩，没有考虑水化作用的影响。李培超对李氏模型的射孔完井破裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用的地层破裂压力预测方法，其特征在于，包括以下步骤:1)通过室内水化三轴压缩实验得到地层岩石参数，地层岩石参数包括岩石的抗压强度、弹性模量和泊松比；2)通过现场地层压裂试验获得地层的地应力测试数据，地应力测试数据包括最大水平有效应力σ1、最小水平有效应力σ2、上覆应力σv、岩石抗张强度St和岩石的抗压强度；3)收集计算所需的其它常规数据，其它常规数据包括地质构造应力系数、水化应力、透膜效率、气体常数、纯水偏摩尔体积、进入地层液体活度、岩石中水的活度，岩石孔隙度和岩石触点孔隙度；4)基于弹塑性力学和岩石力学理论，计算出地应力在垂直井井壁周围地层的周向应力分布；

【技术特征摘要】
1.一种通用的地层破裂压力预测方法，其特征在于，包括以下步骤:1)通过室内水化三轴压缩实验得到地层岩石参数，地层岩石参数包括岩石的抗压强度、弹性模量和泊松比；2)通过现场地层压裂试验获得地层的地应力测试数据，地应力测试数据包括最大水平有效应力σ1、最小水平有效应力σ2、上覆应力σv、岩石抗张强度St和岩石的抗压强度；3)收集计算所需的其它常规数据，其它常规数据包括地质构造应力系数、水化应力、透膜效率、气体常数、纯水偏摩尔体积、进入地层液体活度、岩石中水的活度，岩石孔隙度和岩石触点孔隙度；4)基于弹塑性力学和岩石力学理论，计算出地应力在垂直井井壁周围地层的周向应力分布；其中，σθ1是由地应力引起的周向应力，MPa；pi为钻井液液柱压力，MPa；σ1为水平最大地应力，MPa；σ2为水平最小地应力，MPa；R为最大井眼半径，m；r为井眼轴线到地层中一点的半径，m；θ为井周角,(°)；当θ＝0°或θ＝180°时，得到井壁上最小周向应力为：σθ1＝3σ2-σ15)在垂直井井壁周围地层的周向应力分布；σθ2＝-pi其中，σθ2是由井筒内部压力引起的周向应力，MPa；6)渗流在井壁周围地层产生的周向应力分布；其中，σθ3是由渗透到井壁的流体产生的周向应力，MPa；φ为岩石孔隙度；μ为泊松比；pp为原始地层空隙压力，MPa；7)化学场在井壁周围地层产生的周向应力；其中，σθ4＝pπ为水化应力，MPa；Im为透膜效率；R′为气体常数；T为绝对温度；为纯水偏摩尔体积；(Aw)m为进入地层液体活度；(Aw)sh为岩石中水的活度；φ为岩石孔隙度；8)温度场在井壁周围地层产生的周向应力；其中，σθ5为温温度场在井壁周围地层产生的周向应力，MPa；Tw为井壁上的温度，℃；T0为原始地层温度，℃；E为岩石弹性模量，GPa；αm为岩石体积热膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓姣，屈展，樊恒，薛朝妹，高怡，毛艳慧，武丹，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61