[发明专利]一种用于计算裸眼水平井压裂裂缝破裂压力的方法

权利要求书

1.一种用于计算裸眼水平井压裂裂缝破裂压力的方法，包括：

基于岩石弹性力学理论，确定影响裸眼水平井压裂裂缝形成的初始影响因素，构建在所述初始影响因素的作用下的井周综合地应力场数学模型，所述数学模型用来表征裸眼水平井压裂裂缝起裂后井周不同位置点处的应力状态，其中，所述初始影响因素包括：封隔器引起的诱导应力、天然裂缝引起的诱导应力和先起裂裂缝引起的诱导应力；

获取井周综合地应力场中任一测试点所受到的井壁最大拉应力，结合岩石张性破裂准则，采用迭代法，求解所述井周综合地应力场数学模型，得到当前测试点的破裂压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立所述井周综合地应力场数学模型过程中，包括：

根据针对目标裸眼水平井的测井资料，收集基本参数；

基于所述基本参数，根据所述初始影响因素，结合原始地层压力场，形成在所述初始影响因素的作用下表征裸眼水平井压裂裂缝起裂状态的井周综合地应力场物理模型；

利用预设的直角坐标系和柱坐标系，将所述井周综合地应力场物理模型进行标定，依次建立由封隔器引起的第一类单点诱导应力模型、由天然裂缝引起的第二类单点诱导应力模型、由先起裂裂缝引起的第三类单点诱导应力模型、单点综合应力模型，从而形成井周综合地应力场数学模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

将所述直角坐标系的x轴与水平井井筒方向对应标定，并将所述直角坐标系的y轴和z轴所构成的平面标定为垂直于井轴；

将最大水平主应力方向与水平井井筒方向之间的夹角标定为所述柱坐标系的水平井方位角；

所述直角坐标系的原点与所述柱坐标系的原点相重合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第一类单点诱导应力模型利用如下表达式表示：

其中，σ_z1、σ_x1、σ_y1分别表示在垂向、最大水平主应力和最小水平主应力方向上的由封隔器引起的诱导应力，p₁表示井筒内净压力，p_w表示井筒内井底液体压力，σ_H表示地层最大水平主应力，r₁、r₂、r₃分别表示井周分布点距第一侧封隔器、坐标系原点、第二场封隔器的距离，θ₁、θ₂、θ₃分别表示r₁、r₂、r₃与x轴之间的夹角，τ_xy1表示当前分布点处由封隔器引起的剪切应力，c表示封隔器对压裂裂缝起裂的影响修正系数，ν表示岩石的泊松比。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，第二类单点诱导应力模型利用如下表达式表示：

其中，σ_{z天然裂缝}、σ_{x天然裂缝}、σ_{y天然裂缝}分别表示在垂向、最大水平主应力和最小水平主应力方向上的由天然裂缝引起的诱导应力，p₂表示天然裂缝内净压力，p_w表示井筒内井底液体压力，σ_h表示地层最小水平主应力，r₄、r₅、r₆分别表示井周分布点距天然裂缝第一尖端点、中心、第二尖端点的距离，c₂表示天然裂缝半长，θ₄、θ₅、θ₆分别表示r₄、r₅、r₆与天然裂缝之间的夹角，τ_{xy天然裂缝}表示当前分布点处由天然裂缝引起的剪切应力，ν表示岩石的泊松比。