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申请/专利权人：西南石油大学
申请日：2024-01-28
公开（公告）日：2024-05-03
公开（公告）号：CN117973258A
主分类号：G06F30/28
分类号：G06F30/28;E21B43/26;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开
摘要：本发明公开一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法，主要步骤包括测量水泥环的弹性力学参数和岩石的物性、孔隙介质力学耦合参数和抗拉强度，地应力和孔隙压力；获取井身结构和井眼轨迹数据；利用“套管‑水泥环‑地层组合体”变形控制方程和调和方程获得定向井井周围岩受套管‑水泥环耦合作用的应力场解析解，及多孔岩石的流固耦合控制方程推导出射孔孔道围岩的场变量应力和孔隙压力解析解，结合岩石拉伸起裂准则，确定出定向射孔压裂起裂压力流固耦合预测方法。基于本发明推导的两类解析解，可预测定向射孔水力压裂的起裂角和动态起裂压力，优化射孔深度，相位角和施工排量。本发明可对定向射孔水力压裂设计提供基础理论与技术指导。
主权项：1.一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用气测渗透仪测量岩心的渗透率和孔隙度；步骤二、利用高温高压岩石三轴测试仪测量水泥石和地层岩石的弹性力学参数，岩石的孔隙介质力学参数和强度参数；步骤三、利用声发射实验测量地应力数据确定水平构造应变，统计现场实测孔隙压力数据；步骤四、利用实验测量数据确定岩石的弹性力学、孔隙介质力学和强度参数理论预测公式中的拟合系数，结合测井数据获取井下研究井深岩石的弹性力学、孔隙介质力学和强度参数；步骤五、利用测井数据反演得到研究井深的地应力和原始孔隙压力；步骤六、统计井身结构，井眼轨迹和套管力学参数；步骤七、利用“套管-水泥环-地层组合体”的变形控制方程和调和方程，推导出非均匀地应力条件下定向井井周围岩受套管-水泥环耦合作用的应力场解析解；步骤八、利用套管-水泥环耦合作用的定向井井周围岩应力新解，射孔孔道周围多孔岩石的流固耦合控制方程，推导出定向射孔孔道围岩受流固耦合作用的场变量应力场和孔隙压力场解析解；步骤九、综合定向射孔孔周围岩场变量的流固耦合解，岩石拉伸起裂准则，预测定向射孔水力压裂的起裂角和动态起裂压力，优化射孔深度，相位角和施工排量。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 西南石油大学 一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法
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