【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源行业，尤其涉及油气开采，具体来讲，涉及水力压裂裂缝网络的计算方法。
技术介绍
1、随着传统化石能源的衰竭，增产和开发新能源迫在眉睫。井下油气资源开采通道主要是通过裂缝网络，包括天然裂缝与人为施工裂缝，现阶段的人为施工产生裂缝方式主要是指水力压裂技术。水力压裂是指用高压将压裂液泵入井眼及地层内，在储层产生一条或多条裂缝，并延伸至油气储层的岩石深处。与其它开发方式相比，水力压裂在提高储层产量和降低施工成本方面优势明显，被广泛应用于常规及非常规油气开采领域。
2、井下裂缝网络构成包括了天然裂缝和人工裂缝，人工裂缝的产生和扩展会受到天然裂缝的干扰，进而在井下形成复杂裂缝网络，如何较为准确地获得一定区域范围内缝网的相关参数，在压裂改造效果评价和产量评估等方面意义重大。
3、因此，研究一种较为准确获得一定区域内水力压裂裂缝网络相关参数的方法，在油气开采领域具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于获得井下缝网的分布情况，提高井下缝网还原结果的准确性；本专利技术的目的之二在于获得较为准确的缝网相关参数；本专利技术的目的之三在于解决由于研究对象的复杂性、研究过程的间接性和地质的不确定性等造成的裂缝网络重建工作困难的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种水力压裂裂缝网络的计算方法，所述方法包括以下步骤：
3、根据水力压裂现场井下压力剖面获得基
4、采集水力压裂现场井下压力剖面获得基础数据，应用于整个算法流程中，所述基础数据包括表征岩石性质的物理量、表征井下流体性质的物理量和单元网格内裂缝的参数；
5、根据弹塑性力学方程、流体流动方程及质量守恒方程建立流固耦合的压裂裂缝扩展模型；
6、以天然裂缝的初始物理参数为随机变量考虑到所述压裂裂缝扩展模型中，根据天然裂缝对压裂裂缝的干扰结果进行迭代计算，直至裂缝宽度的变化量满足精度要求停止迭代计算，得出缝网的相关参数。
7、可选择地，所述表征岩石性质的物理量包括杨氏模量和泊松比。
8、可选择地，所述表征井下流体性质的物理量包括粘度、压力及密度。
9、可选择地，所述单元网格内裂缝的参数包括单元网格内裂缝的长度、宽度和角度。
10、可选择地，所述天然裂缝的初始物理参数包括天然裂缝的初始长度、缝宽和方向。
11、可选择地所述以天然裂缝的初始物理参数为随机变量考虑到所述压裂裂缝扩展模型中，计算得到裂缝宽度、沿裂缝表面的法向应力和裂缝剪切产生的新滑移量。
12、可选择地，所述根据天然裂缝对压裂裂缝的干扰结果进行迭代计算，每次迭代产生一条新的裂缝。
13、可选择地，所述流体流动方程是基于poiseuille定律和立方定律推导而来，满足一维流动假设和局部质量守恒，所述扩展模型考虑了三种不同的裂缝类型，根据不同的裂缝类型选择不同的相关系数。
14、可选择地，所述建立流固耦合的压裂裂缝扩展模型包括：将一条裂缝视为若干个裂缝单元的组合，每个单元的裂缝宽度和压力满足弹塑性力学和破坏准则，裂缝单元内流入和流出的流量满足质量守恒，将弹塑性力学方程和质量守恒方程代入流体流动方程得到所述扩展模型。
15、可选择地，所述缝网的相关参数基于地质参数、岩石的力学参数、压裂施工过程中的工艺参数和施工过程中的实测泵压数值，通过反演计算得出。
16、可选择地，所述干扰结果是反映天然裂缝对水力裂缝扩展的影响，在算法计算过程中，每一个时间步长内均允许考虑一条天然裂缝的干扰。
17、可选择地，所述满足精度要求为判断裂缝的变化量是否大于指定的精度要求值，并以此判断裂缝是否继续扩展。
18、可选择地，所述输出缝网相关参数包括每条裂缝的位置、裂缝宽度、剪切位移、横向位移以及裂缝内的流体压力。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括以下内容中的至少一项：
20、1)本专利技术克服了常规模型中未考虑天然裂缝影响的不足，通过连续解释水力压裂的施工数据，实时分析了天然裂缝对压力裂缝干扰后的裂缝的扩展情况。
21、2)本专利技术得到的裂缝网络的相关参数，既保证了数据的可靠性，又降低了解释过程中的人力物力成本。
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1.一种水力压裂裂缝网络的计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述表征岩石性质的物理量包括杨氏模量和泊松比；
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述天然裂缝的初始物理参数包括天然裂缝的初始长度、缝宽和方向；
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据天然裂缝对压裂裂缝的干扰结果进行迭代计算，每次迭代产生一条新的裂缝。
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述流体流动方程是基于Poiseuille定律和立方定律推导而来，满足一维流动假设和局部质量守恒，所述扩展模型考虑了三种不同的裂缝类型，根据不同的裂缝类型选择不同的相关系数。
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述建立流固耦合的压裂裂缝扩展模型包括：将一条裂缝视为若干个裂缝单元的组合，每个单元的裂缝宽度和压力满足弹塑性力学和破坏准则，裂缝单元内流入和流出的流量满足质量守恒，将弹塑性力学方程和质量守恒方程代入流体流动方程得到所述扩展模型。
7.根据权利要求1所述
8.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述干扰结果是反映天然裂缝对水力裂缝扩展的影响，在算法计算过程中，每一个时间步长内均允许考虑一条天然裂缝的干扰。
9.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述满足精度要求为判断裂缝的变化量是否大于指定的精度要求值，并以此判断裂缝是否继续扩展。
10.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述输出缝网相关参数包括每条裂缝的位置、裂缝宽度、剪切位移、横向位移以及裂缝内的流体压力。
...【技术特征摘要】
1.一种水力压裂裂缝网络的计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述表征岩石性质的物理量包括杨氏模量和泊松比；
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述天然裂缝的初始物理参数包括天然裂缝的初始长度、缝宽和方向；
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述根据天然裂缝对压裂裂缝的干扰结果进行迭代计算，每次迭代产生一条新的裂缝。
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述流体流动方程是基于poiseuille定律和立方定律推导而来，满足一维流动假设和局部质量守恒，所述扩展模型考虑了三种不同的裂缝类型，根据不同的裂缝类型选择不同的相关系数。
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述建立流固耦合的压裂裂缝扩展模型包括：将一条裂缝视为若干个裂缝单元的组合，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊成，朱炬辉，管彬，王荣，任勇，钱斌，刘春亭，袁灿明，雷梦，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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