[发明专利]一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法

权利要求书

1.一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将裂缝岩心烘干备用并测量裂缝岩心的长度和直径；

S2、将裂缝岩心放入岩心夹持器中，通过围压泵对岩心夹持器增加围压至10MPa，使用平流泵向岩心夹持器注入氯化钾溶液，计算裂缝岩心的初始渗透率；

S3、缓慢增加围压泵的围压，将不同围压作为有效应力试验点，计算各个有效应力试验点所对应围压的裂缝岩心的渗透率；

S4、利用显微摄像头采集裂缝岩心图像并分别测量5MPa、10MPa、15MPa、20MPa围压下的裂缝宽度；

S5、将10MPa围压下的裂缝宽度设为基准值，利用应力敏感系数方程和高尔夫-拉特公式建立裂缝宽度模型，根据裂缝岩心的渗透率，利用裂缝宽度模型计算不同净围压值下的裂缝宽度；所述裂缝宽度模型为：

式中，w*为参考裂缝宽度值，μm，对应净围压值为σ*，MPa；w′为各个裂缝宽度，μm，对应净围压值为σ′；Ss为应力敏感系数，无量纲。

2.根据权利要求1所述的一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤S1中，所述裂缝岩心为天然裂缝岩心或人造裂缝岩心中的一种，烘干温度为60℃。

3.根据权利要求1所述的一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤S3中，所述有效应力试验点对应的围压分别为10MPa、15MPa、20MPa、25MPa、30MPa、40MPa和50MPa。

4.根据权利要求1所述的一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤S5中，

所述应力敏感系数方程为：

式中，σ*为参考有效应力，MPa，对应渗透率为K*，mD；σ′为各个围压下的有效应力，MPa，对应渗透率为K，mD；Ss为应力敏感系数，无量纲；

所述高尔夫-拉特公式为：

式中，K为渗透率，mD；φ为裂缝孔隙度，％；w对应裂缝宽度，μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于应力敏感系数预测裂缝宽度的方法，其特征在于，步骤S5中，建立裂缝宽度模型的条件为：

1)、在围压增大的过程中裂缝岩心均匀压缩；

2)、岩心骨架与裂缝空隙等比例缩小，孔隙度无变化。