[发明专利]水力压裂裂缝在页岩储层天然裂缝界面扩展判识方法

摘要

本发明提供一种水力压裂裂缝在页岩储层天然裂缝界面扩展判识方法，属于页岩油气开发技术领域。该方法对于特定的页岩储层待压裂井，通过试井分析手段，测定储层各个方向主应力大小，通过室内试验测定页岩压裂层段地质力学参数，计算确定水力压裂裂缝扩展速度、页岩储层裂缝尖端应力强度因子、复合能量释放率、储层临界断裂韧度等，最终确定裂缝的断裂或者扩展形态。该方法对现有的水力压裂裂缝扩展模型进行了修正与完善，可以更为精确的判断水力裂缝在天然裂缝界面处的扩展行为，弥补了现有裂缝扩展模型在预测页岩储层天然裂缝界面处扩展行为的不足。

主权项

1.一种水力压裂裂缝在页岩储层天然裂缝界面扩展判识方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)对于特定的页岩储层待压裂井，通过试井分析手段，测定储层各个方向主应力大小，其中，主应力包括：储层最大水平主应力σ_H、储层最小水平主应力σ_h和储层纵向主应力σ_v；通过室内试验测定页岩压裂层段地质力学参数，其中，地质力学参数包括：页岩压裂层段杨氏模量E、岩层泊松比ν、岩层比表面能γ、岩层内摩擦角岩层内聚力C、岩石的骨架压缩率C_r、岩石的体积压缩率C_b和水平方向上岩石的抗拉强度(2)计算确定水力压裂裂缝扩展速度v；(3)计算页岩储层裂缝尖端应力强度因子KI(t,l,0)；(4)根据步骤(3)所得的储层裂缝尖端应力强度因子及步骤(2)所得的裂缝扩展速度，计算页岩储层裂缝尖端复合动态应力强度因子KI(t,l,v)；(5)根据步骤(4)中所得的裂缝尖端复合动态应力强度因子，计算页岩储层水力压裂裂缝尖端处动态能量释放率G；(6)根据步骤(1)中得到的储层主应力大小及地质力学参数，计算有压裂液滤失时，贯穿裂缝的临界起裂压力pC；(7)根据步骤(1)中得到的储层主应力大小及地质力学参数，计算页岩压裂层段的静态Ⅰ型临界断裂强度因子KΙC；(8)根据步骤(7)中得到的静态Ⅰ型临界断裂强度因子及步骤(2)中得到的裂缝扩展速度，计算页岩储层临界断裂韧度GIC(T,v,KIC)；(9)根据步骤(5)中得到的压裂裂缝尖端处动态能量释放率G以及仪器测得的尖端流体压力p，确定裂缝的断裂或者扩展形态。