[发明专利]一种裂缝性地层井壁裂缝扩展压力预测方法

摘要

本发明公开了一种裂缝性地层井壁裂缝扩展压力预测方法，包括以下步骤：建立井壁及裂缝周围岩石弹性变形的二维位移不连续方程，给出初始与边界条件；根据流体质量守恒，建立裂缝内流体流动的局部连续性方程；对建立的方程进行数值求解，给出裂缝性地层井壁裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型整体求解方法；将地层地应力参数、岩石力学参数、裂缝几何参数、流体参数以及施工参数代入裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型，模拟恒流量注入条件下井壁压力的响应特征和裂缝扩展动态。本发明能够考虑地层井壁‑裂缝系统的变形及流动耦合特性，准确预测井壁裂缝扩展压力及裂缝扩展行为，为指导裂缝性地层钻完井优化设计提供科学依据。

主权项

1.一种裂缝性地层井壁裂缝扩展压力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将地层当成均质且非渗透的弹性材料，考虑远场地应力、井壁压力以及裂缝内流体压力的相互作用，建立井壁及裂缝周围岩石弹性变形的二维位移不连续方程，并给出初始与边界条件；步骤二：将裂缝内流体的流动当成平板间的层流流动，流体的流动特性用动力粘度俩表征，假设注入流体为牛顿流体，且不考虑其压缩性，根据流体质量守恒，建立裂缝内流体流动的局部连续性方程；步骤三：考虑闭合裂缝的摩擦特性，根据滑移弱化摩擦定律得到裂缝面间的摩擦系数，根据库伦摩擦定律得出裂缝面间的剪切强度，根据缝内流体压力和裂缝的剪胀特性得出闭合裂缝的导流能力；步骤四：将建立的井壁及裂缝周围岩石弹性变形的二维位移不连续方程采用位移不连续方法进行数值求解，将建立的裂缝内流体流动的局部连续性方程采用有限差分法进行求解，最后给出井壁裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型整体求解方法；步骤五：将地层地应力参数、岩石力学参数、裂缝几何参数、流体参数以及施工参数代入裂缝扩展压力流‑固耦合数值模型，模拟恒流量注入条件下井壁压力的响应特征和裂缝扩展动态。