[发明专利]一种基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法

权利要求书

1.一种基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述方法包括：

(1)从元素测井解释或矿物测试资料获取地层矿物组成和含量大小；

(2)获取不同矿物的断裂韧性；

(3)计算该地层的综合断裂韧性；

(4)确定该地层矿物组份下的最大、最小断裂韧性；

(5)根据综合断裂韧性、最大、最小断裂韧性计算地层张破裂能力模型F_E；

(6)收集伽马测井资料及泥质含量V_c1；

(7)预测地层的内摩擦角；

(8)预测地层的摩擦系数；

(9)从偶极子声波测井资料获取某井的地层最大水平地应力σ₁、最小水平地应力σ₃；

(10)计算地层发生剪切破裂的聚合强度数值S_0m；

(11)利用聚合强度数值S_0m计算地层在静应力条件下的临界破裂应力；

(12)利用岩石破裂测试实验确定地层实际的聚合强度S₀；

(13)计算地层发生剪切破裂的应力σ；

(14)确定区块的最大、最小临界剪切破裂应力σ_max、σ_min；

(15)建立地层发生剪切破裂能力的模型F_S；

(16)根据所述地层张破裂能力模型F_E和地层发生剪切破裂能力的模型F_S获得地层的可压裂性模型F_f；

所述步骤(15)中的地层发生剪切破裂能力的模型F_S如下：

所述步骤(16)中的可压裂性模型F_f如下：

2.根据权利要求1所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述方法进一步包括：

(17)利用可压裂性模型F_f判断可压裂性的性质：F_f大于0.5时，判定地层的可压裂性较好，F_f小于0.5时，判定地层的可压裂性较差。

3.根据权利要求1或2所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述步骤(2)是这样实现的：

从国际岩石力学协会提供的不同矿物的断裂韧性中查询到不同矿物的断裂韧性。

4.根据权利要求3所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述步骤(3)是这样实现的：

利用下式计算该地层的综合断裂韧性temp：

其中temp_i为步骤(2)中获得的第i种矿物的断裂韧性，W_i为第i种矿物的含量。

5.根据权利要求4所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述步骤(4)是这样实现的：

将步骤(2)查询到的实际地层的所有矿物的韧性值从大到小进行排列，序列中的最大值即为断裂韧性temp_max、最小值即为断裂韧性temp_min。

6.根据权利要求5所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述步骤(5)是利用下式计算地层张破裂能力模型F_E：

所述步骤(7)是利用下式预测地层的内摩擦角

其中，a、b为常数；

所述步骤(8)是通过预测地层的摩擦系数μ。

7.根据权利要求6所述的基于张破裂和剪破裂确定地层可压裂性的方法，其特征在于：所述步骤(10)是利用下式计算地层发生剪切破裂的聚合强度数值S_0m：

所述步骤(11)是利用下式计算地层在静应力条件下的临界破裂应力：