[发明专利]计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的方法

说明书

本申请公开了一种计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的方法，包括以下步骤：1)收集页岩储集层与水力裂缝的基本参数；2)建立页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的计算模型；3)计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力，并通过分析倾斜裂缝诱导应力沿x缝宽方向和z缝长方向的变化规律，确定应力反转区。本申请能够针对页岩储层水平井压裂过程中形成的倾斜裂缝诱导应力场进行模拟，分析倾斜裂缝下的诱导应力场分布状况，为页岩储层压裂水平井形成复杂裂缝的水力裂缝位置优化提供指导，改善页岩气储层的压裂效果。

技术领域

本申请属于油气田开发领域，具体地说，涉及一种计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的方法。

背景技术

页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征，气流的阻力比常规天然气大，所有的井都需要实施水力压裂改造才能开采出来。页岩储层的非均质性强以及低渗储层特征，要求压裂改造状态有足够大的改造体积，这样才能获得高产。当储层本身通过压裂在不具备形成复杂裂缝的情况下，利用水力压裂裂缝产生的诱导应力场可以促使体积裂缝的形成。目前研究者针对垂直裂缝产生的诱导应力开展了广泛的研究，但是对于水力压裂形成倾斜裂缝的诱导应力研究还没有见到相关的报道。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是现有技术无法确定页岩储层水力压裂倾斜裂缝的诱导应力反转区。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)收集页岩储集层与水力裂缝的基本参数；

2)建立页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力的计算模型；

3)计算页岩储层水力压裂倾斜裂缝诱导应力，并通过分析倾斜裂缝诱导应力沿x缝宽方向和z缝长方向的变化规律，确定应力反转区。

进一步的，所述步骤1)中所述页岩储集层的基本参数包括：地层最大水平主应力、地层最小水平主应力、杨氏模量、泊松比；所述水力裂缝的基本参数包括：裂缝倾角、裂缝半长、裂缝半高及裂缝内净压力。

进一步的，所述步骤2)具体为：

a、建立页岩储层水力压裂垂直裂缝的二维平面模型；

b、建立页岩储层水力压裂倾斜裂缝的二维平面模型。

进一步的，所述步骤a具体为：

计算二维垂直裂缝所诱导的应力场为：

由虎克定律得：

σ_z^*＝v(σ_x^*+σ_y^*) (2)

其中：