[发明专利]水平井分段多簇压裂诱导应力计算方法

摘要

本发明涉及的是水平井分段多簇压裂诱导应力计算方法，这种水平井分段多簇压裂诱导应力计算方法：步骤一、收集计算所需的基本参数，包括地层的弹性模量、泊松比、原地应力、裂缝高度、原始净压力、压裂段和射孔簇的位置；步骤二、计算第N压裂段内的多条裂缝相对于其相邻地层的有效净压力；步骤三、计算第N压裂段内不同位置处的诱导应力：（1）第N压裂段内靠近第N‑1压裂段地层的诱导应力；（2）第N压裂段内两相邻裂缝中间地层的诱导应力；（3）第N压裂段内靠近第N+1压裂段地段地层的诱导应力。本发明考虑了先压裂缝以及多条裂缝同步扩展时的应力干扰作用对缝内有效净压力及诱导应力的影响，计算结果更为准确。

主权项

1.一种水平井分段多簇压裂诱导应力计算方法，其特征在于：这种水平井分段多簇压裂诱导应力计算方法：步骤一、收集计算所需的基本参数，包括地层的弹性模量、泊松比、原地应力、裂缝高度、原始净压力、压裂段和射孔簇的位置；步骤二、计算第N压裂段内的多条裂缝相对于其相邻地层的有效净压力：(1)第N压裂段内第一条裂缝N₁相对于靠近第N‑1压裂段地层的有效净压力为：式中：p_enetl(N₁)为裂缝N₁相对于靠近第N‑1压裂段地层的有效净压力，MPa；p_net为裂缝N₁的原始净压力，MPa；为第i压裂段的最后一条裂缝对裂缝N₁产生的最小水平地应力方向的诱导应力，MPa；(2)第N压裂段内两相邻裂缝相对于其中间地层的有效净压力：两相邻裂缝N_j、N_j+1相对于中间地层的有效净压力通过下式求解：式中：为裂缝N_j+1对裂缝N_j产生的最小水平地应力方向诱导应力，MPa；为裂缝N_j+1相对于其左侧地层的有效净压力，MPa；为第i压裂段的最后一条裂缝对裂缝N_j产生的最小水平地应力方向诱导应力，MPa；为裂缝N_j对裂缝N_j+1产生的最小水平地应力方向诱导应力，MPa；为裂缝N_j相对于其右侧地层的有效净压力，MPa；为第i压裂段的最后一条裂缝对裂缝N_j+1产生的最小水平地应力方向诱导应力，MPa；(3)第N压裂段内最后一条裂缝相对于靠近第N+1压裂段地层的有效净压力为：式中：为第N压裂段最后一条裂缝相对于靠近第N+1压裂段地层的有效净压力，MPa；为第i压裂段的最后一条裂缝对第N压裂段最后一条裂缝产生的最小水平地应力方向诱导应力，MPa；步骤三、计算第N压裂段内不同位置处的诱导应力：(1)第N压裂段内靠近第N‑1压裂段地层的诱导应力为：式中：σ″_x和σ″_y分别为该点地层受到的最小水平地应力和最大水平地应力方向的总诱导应力，MPa；和为第i压裂段最后一条裂缝对该点产生的最小水平地应力和最大水平地应力方向的诱导应力，MPa；和分别为裂缝N₁对该点地层产生的最小水平地应力和最大水平地应力方向的诱导应力，MPa；(2)第N压裂段内两相邻裂缝中间地层的诱导应力为：式中：和分别为裂缝N_j对该点产生的最小水平地应力和最大水平地应力方向的诱导应力，MPa；和分别为裂缝N_j+1对该点产生的最小水平地应力和最大水平地应力方向的诱导应力，MPa；(3)第N压裂段内靠近第N+1压裂段地段地层的诱导应力为：式中：和分别为第N压裂段最后一条裂缝对靠近第N+1压裂段地层产生的最小水平地应力和最大水平地应力方向的诱导应力，MPa。