[发明专利]一种煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法

权利要求书

1.一种煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，包括以下步骤：

1)收集基本参数；

2)分别计算原地应力产生的应力场、套管水泥环诱导产生的应力场、沿着射孔孔眼的诱导应力场、井筒注液产生的诱导应力场、流体渗流产生的诱导应力场，通过上述五个应力场的叠加，得到沿着射孔孔眼的总应力分布；

3)基于张性破坏准则，并结合总应力分布，计算煤层斜井套管射孔完井的破裂压力。

2.如权利要求1所述的煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，所述步骤1)收集基本参数具体包括水平最大主应力、水平最小主应力、垂向应力、Biot系数、储层厚度、岩石抗张强度、流体粘度、井眼半径、套管外径、套管内径、射孔孔眼半径、射孔深度、注入排量、地层孔隙压力、孔隙度、岩石泊松比、岩石杨氏模量、地层渗透率、套管泊松比、套管杨氏模量、压裂液压缩系数、射孔孔眼数、井斜角、井筒方位角。

3.如权利要求1所述的煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，其中沿着射孔孔眼的诱导应力场计算表达式为：

式中，σ_θp为沿着射孔孔眼的周向应力，MPa；θ^*为射孔孔眼表面相对于σ_zp方向的方位角。

4.如权利要求1所述的煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，其中井筒注液产生的诱导应力场计算表达式为：

式中，和为(r,θ)坐标系中的正应力，MPa；和为(r,θ)坐标系中的剪应力，MPa。

5.如权利要求1所述的煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，其中流体渗流产生的应力场计算表达式为：

式中，上标f表示由流体渗流产生的诱导应力；α为孔弹性系数，数值介于0和1之间，无因次；R(t)为由于流体渗流产生的干扰半径，m；r_w为射孔孔眼半径，m；p为地层中位置r处，t时刻的孔隙压力，MPa；p_p为原始地层压力，MPa；r为地层中某一点到射孔孔眼处的距离，m。

6.如权利要求1所述的煤层斜井套管射孔完井破裂压力的预测方法，计算破裂压力时包括步骤：

(A)计算扰动区域的平均压力为：

(B)采用最大张应力准则用来确定破裂压力：

σ_f≤-σ_t

式中：σ_f为岩石有效强度，MPa；σ_t为岩石抗张强度，MPa。