[发明专利]一种考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法

权利要求书

1.一种考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集目标地层的基本参数；

通过低温冲击实验建立热损失模型，获得目标地层的抗张强度热损伤演化方程；所述低温冲击实验包括以下步骤：

首先，获取多块目标地层的岩心，将各块岩心的温度加热至不同的目标温度并恒温保存，所述目标温度包括目标地层的原始地层温度以及室温与原始地层温度之间的过渡温度，所述过渡温度等间距设置至少三组；

其次，将加热后的各块岩心利用循环水冷却至室温；

然后，对冷却后的各块岩心进行巴西劈裂实验，获得岩心冷却后的抗张强度，并计算得到各目标温度下的热损伤因子，所述热损伤因子的计算式为：

式中：D为热损伤因子，无因次；σ'_t为岩心冷却后的抗张强度，MPa；

最后，以目标温度与室温的温度差为横坐标，对应的热损伤因子为纵坐标，绘制热损伤因子分布图，采用数据拟合的方法获得所述抗张强度热损伤演化方程：

D＝f(ΔT) (3)

式中：ΔT为目标温度与室温的温度差，℃；

根据考虑岩石热损伤的地层破裂压力预测模型计算破裂压力，所述考虑岩石热损伤的地层破裂压力预测模型为：

式中：p_f为考虑岩石热损伤的地层破裂压力，MPa；σ_h、σ_H分别为最小水平主应力、最大水平主应力，MPa；f(ΔT)为抗张强度热损伤演化方程；σ_t为岩石原始抗张强度，MPa；δ为地层综合滤失系数，无因次；α为岩石有效应力系数，无因次；ν为泊松比，无因次；φ为岩石孔隙度，无因次；p_p为地层孔隙压力，MPa；E为岩石杨氏弹性模量，GPa；a_m为岩石体积热膨胀系数，1/℃；T_w、T₀分别为井壁处温度、原始地层温度，℃。

2.根据权利要求1所述的考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，其特征在于，当所述页岩地层裂缝发育时，δ＝1；当所述页岩地层裂缝不发育时，δ＝0。

3.根据权利要求1所述的考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，其特征在于，所述基本参数包括最大水平主应力、最小水平主应力、岩石杨氏弹性模量、泊松比、注入压力、地层综合滤失系数、岩石有效应力系数、岩石孔隙度、原始地层温度、岩石体积热膨胀系数、岩石原始抗张强度。

4.根据权利要求1所述的考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，其特征在于，获取的岩心需筛选后再进行后续实验步骤，筛选方法为利用声波速度对岩心进行筛选，筛除与波速平均值差异大于5％的岩心。

5.根据权利要求1所述的考虑热损伤的深层高温页岩地层破裂压力计算方法，其特征在于，每组温度采用至少三个岩心进行后续实验步骤。