[發明專利]一種基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法有效
| 申請號： | 201710546046.7 | 申請日： | 2017-07-06 |
| 公開（公告）號： | CN109209356B | 公開（公告）日： | 2021-08-31 |
| 發明（設計）人： | 廖東良;曾義金;趙文杰 | 申請（專利權）人： | 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院 |
| 主分類號： | E21B49/00 | 分類號： | E21B49/00 |
| 代理公司： | 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550 | 代理人： | 郭韞 |
| 地址： | 100028 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 破裂 確定 地層 可壓裂性 方法 | ||
1.一種基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)從元素測井解釋或礦物測試資料獲取地層礦物組成和含量大小；
(2)獲取不同礦物的斷裂韌性；
(3)計算該地層的綜合斷裂韌性；
(4)確定該地層礦物組份下的最大、最小斷裂韌性；
(5)根據綜合斷裂韌性、最大、最小斷裂韌性計算地層張破裂能力模型FE；
(6)收集伽馬測井資料及泥質含量Vc1；
(7)預測地層的內摩擦角；
(8)預測地層的摩擦系數；
(9)從偶極子聲波測井資料獲取某井的地層最大水平地應力σ1、最小水平地應力σ3；
(10)計算地層發生剪切破裂的聚合強度數值S0m；
(11)利用聚合強度數值S0m計算地層在靜應力條件下的臨界破裂應力；
(12)利用巖石破裂測試實驗確定地層實際的聚合強度S0；
(13)計算地層發生剪切破裂的應力σ；
(14)確定區塊的最大、最小臨界剪切破裂應力σmax、σmin；
(15)建立地層發生剪切破裂能力的模型FS；
(16)根據所述地層張破裂能力模型FE和地層發生剪切破裂能力的模型FS獲得地層的可壓裂性模型Ff；
所述步驟(15)中的地層發生剪切破裂能力的模型FS如下：
所述步驟(16)中的可壓裂性模型Ff如下：
2.根據權利要求1所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述方法進一步包括：
(17)利用可壓裂性模型Ff判斷可壓裂性的性質：Ff大于0.5時，判定地層的可壓裂性較好，Ff小于0.5時，判定地層的可壓裂性較差。
3.根據權利要求1或2所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述步驟(2)是這樣實現的：
從國際巖石力學協會提供的不同礦物的斷裂韌性中查詢到不同礦物的斷裂韌性。
4.根據權利要求3所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述步驟(3)是這樣實現的：
利用下式計算該地層的綜合斷裂韌性temp：
其中tempi為步驟(2)中獲得的第i種礦物的斷裂韌性，Wi為第i種礦物的含量。
5.根據權利要求4所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述步驟(4)是這樣實現的：
將步驟(2)查詢到的實際地層的所有礦物的韌性值從大到小進行排列，序列中的最大值即為斷裂韌性tempmax、最小值即為斷裂韌性tempmin。
6.根據權利要求5所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述步驟(5)是利用下式計算地層張破裂能力模型FE：
所述步驟(7)是利用下式預測地層的內摩擦角
其中，a、b為常數；
所述步驟(8)是通過預測地層的摩擦系數μ。
7.根據權利要求6所述的基于張破裂和剪破裂確定地層可壓裂性的方法，其特征在于：所述步驟(10)是利用下式計算地層發生剪切破裂的聚合強度數值S0m：
所述步驟(11)是利用下式計算地層在靜應力條件下的臨界破裂應力：
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