申请/专利权人：重庆地质矿产研究院;重庆华地资环科技有限公司

申请日：2023-07-18

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN116877067B

主分类号：E21B49/00

分类号：E21B49/00;E21B43/26;E21B43/267;E21B47/06;G06F17/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2023.10.31#实质审查的生效;2023.10.13#公开

摘要：本发明提供了一种预测水力压裂生成裂缝和波及区域流体压力的方法，基于能够从地面泵注流体开始，到流通通道和射孔耗损，再到生成裂缝和波及区域能够实现水力压裂流体全过程流体压力动态预测，各环节实现了无缝连接，层层递进精准计算，不仅实现了动态预测水力压裂压力变化的全过程，还提高了预测水力压裂生成裂缝和波及区域流体压力的准确性，保障了水力压裂施工的安全性。并且可以通过反推计算，实现地面泵注流体压力地实时调节，优化水力压裂施工。

主权项：1.一种预测水力压裂生成裂缝和波及区域流体压力的方法，其特征在于，包括：步骤S1，根据水力压裂施工对象，确定地面水力压裂注入流体的压力、粘度和排量，压裂井的垂深、井深和完井套管内径，射孔形成孔眼尺寸和数量；步骤S2，确定水力压裂流体在压裂射孔位置处的流体压力，所述压裂射孔位置处的流体压力P3为：P3＝P1+P2-ΔP1，其中，P1为水力压裂注入流体压力，P2为水力压裂注入流体液柱压力，ΔP1为水力压裂注入流体管柱流动压力损耗；水力压裂注入流体液柱压力P2为： 其中，ρ1为水力压裂流体密度、ρ2为水力压裂流体中支撑剂体密度、ρ3为支撑剂视密度、δ为支撑剂占水力压裂流体体积比、g为重力加速度、h为压裂射孔位置处距离地面垂深；水力压裂注入流体管柱流动压力损耗ΔP1为： 其中Q是水力注入流体排量、H是压裂射孔位置处井深、d是水力压裂井完井套管内径、a是注入流体幂律指数、A是注入流体稠度系数；步骤S3，确定水力压裂流体通过射孔孔眼的压力损耗，所述水力压裂流体通过射孔孔眼的压力损耗ΔP2为： 其中，d1是射孔孔眼直径表示为： d0是射孔孔眼初始理论直径，B是射孔孔眼数量，是射孔孔眼排量校正系数表示为： 步骤S4，确定水力压裂生成裂缝中和波及区域的流体压力，所述水力压裂生成裂缝中流体压力为： 其中，p4x,y,t是水力压裂生成裂缝中流体压力，φξ,η是水力压裂流体刚通过射孔孔眼时流体压力：φξ,η＝P3-ΔP2；ψξ,η是φξ,η的一阶偏微分；fξ,η,τ是与P3-ΔP2相关的综合阻尼变量；是水力压裂流体传播波速，β1是流体压缩系数，ρ是流体密度：λ为水力压裂流体在裂缝中流动的综合阻尼系数；Ω是积分区域，ξ与η是积分变量，为 所述水力压裂波及区域流体压力分为两类：第一类水力压裂波及区域流体压力是非裂缝位置处基质渗透率为零的区域，第二类水力压裂波及区域流体压力是非裂缝位置处基质渗透率不为零的区域；第一类水力压裂波及区域流体压力为： 其中，β2是基质骨架压缩系数，β3是基质颗粒压缩系数，ω4是裂缝流体压力共轭系数，ω5是基质流体压力共轭系数，Φ是波及区域基质孔隙度，p'4x,y,t是距离基质最近处裂缝流体压力；第二类水力压裂波及区域流体压力为： 其中，μ是流体粘度，k是基质渗透率。

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权利要求：

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