用于计算超深井地层破裂压力的方法

摘要

本发明提供了一种超深井地层破裂压力的计算方法。本发明基于弹性理论、孔隙弹性理论以及热弹性理论，综合考虑了会影响计算精度的多种因素，与现有技术的计算方法比较，本发明的计算方法大大提高了计算精度。由本发明的破裂压力预测模型得到的计算结果与现场实际测井数据计算得到的破裂压力相差在10％以内。本发明的方法尤其适用于碳酸盐岩超深井地层。

主权项

1.一种计算超深井地层的破裂压力的方法，包括以下步骤：a)通过室内实验得到所述超深井地层的静态岩石力学参数，其至少包括静态弹性模量和静态泊松比；b)通过测井解释获得所述超深井地层的动态岩石力学参数，其至少包括动态弹性模量和动态泊松比；c)对所述静态岩石力学参数及动态岩石力学参数进行相关性分析，确定所述超深井地层的弹性模量和泊松比的相关关系式；d)建立超深井地层的地应力反演模型，获得水平最大主应力和水平最小主应力；e)计算流体进入超深井地层时的温度与超深井地层的温度之间的温度差ΔT；f)根据下式计算所述超深井地层处的破裂压力P_f：$P_f=\frac{{3\sigma }_h-{\sigma }_H+C_1{S}_t-\alpha P_p-\delta [\frac{\alpha (1-2\mu )}{1-\mu }-\phi {]P}_p-\frac{\mathrm{EB\Delta T}}{1-\mu }}{1-\delta [\frac{\alpha (1-2\mu )}{1-\mu }-\phi ]}$其中：C₁表示井壁有无裂缝存在，井壁有裂缝时C₁＝0，井壁无裂缝时C₁＝1；α＝1-C_s/C_v，其中C_s为固体的颗粒压缩系数，单位为MPa^-1，Cv为固体的体积压缩系数，单位为MPa^-1；σ_H为水平最大主应力，单位为MPa；σ_h为水平最小主应力，单位为MPa；S_t为岩石抗张强度，单位为MPa；μ为泊松比；E为岩石弹性模量，单位为MPa；P_p为地层压力，P_p＝pgh，单位为MPa，其中p为流体密度，单位为g/mm³，g为重力加速度，单位为N/Kg，h为地层深度，单位为m；；δ为综合渗流系数，其中K为渗流系数，为孔隙度，B为热膨胀系数，单位为m/℃，ΔT为温度差，单位为℃。