專利名稱：用于計算超深井地層破裂壓力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣井壓裂增產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種對碳酸鹽巖超深井地層破裂壓力進行預(yù)測的計算方法。
背景技術(shù)：
在油氣井的開采作業(yè)中，對地層破裂壓力進行預(yù)測是非常重要的。在現(xiàn)有技術(shù)中通常采用黃氏破裂壓力預(yù)測模型。該模型主要是針對于一般儲層提出的，其普遍地考慮了各種因素的影響，不僅考慮到巖層上覆應(yīng)力是深度的函數(shù)、井壁應(yīng)力集中的影響，而且還考慮到地下非均勻分布的構(gòu)造應(yīng)力的作用，以及巖層強度等因素。因此，它能適用于不同條件的地區(qū)，所預(yù)測的破裂壓力亦將較其它模式更為準(zhǔn)確可靠。然而，該模式依賴于巖石泊松t匕，而這又是最難確定的參數(shù)之一，在實際應(yīng)用中受到限制，尤其是孔隙度較高的弱砂巖，同時也沒有針對超深井地層地質(zhì)特征的因子。楊前雄等在文獻(xiàn)《考慮溫度變時碳酸鹽巖地層破裂壓力的確定》(《石油鉆探技術(shù)》，第35卷第3期，2007年5月)中針對較深地層提出了具有溫度影響的破裂壓力預(yù)測模型，引入了地層彈性模量、泊松比等隨溫度及地層深度變化的影響，但是未給出具體的關(guān)系影響式，因此很難用于實踐。鄧金根等在文獻(xiàn)《高溫高壓地層破裂壓力預(yù)測方法》(《石油鉆井技術(shù)》，第37卷第5期，2009年9月)中針對高溫高壓地層提出了考慮溫度、滲流等的破裂壓力預(yù)測模型，但是此模型主要是針對的地層是砂巖。然而其預(yù)測精度仍不能讓人滿意。尤其是對于碳酸鹽巖超深井地層來說，目前尚未有能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測該超深地層的破裂壓力的計算方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種尤其是用于對碳酸鹽巖超深井地層的破裂壓力進行預(yù)測的計算方法，其能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測超深地層的破裂壓力，從而為壓裂施工設(shè)計提供高精度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明提供了一種計算超深井地層的破裂壓力的方法，包括以下步驟:a)通過室內(nèi)實驗得到所述超深井地層的靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)，其至少包括靜態(tài)彈性模量和靜態(tài)泊松比；b)通過測井解釋獲得所述超深井地層的動態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)，其至少包括動態(tài)彈性模量和動態(tài)泊松比；c)對所述靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)及動態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)進行相關(guān)性分析，確定所述超深井地層的彈性模量和泊松比的相關(guān)關(guān)系式；d)建立超深井地層的地應(yīng)力反演模型，獲得水平最大主應(yīng)力和水平最小主應(yīng)力；e)計算流體進入超深井地層時的溫度與超深井地層的溫度之間的溫度差A(yù)T ;f)根據(jù)下式計算所述超深井地層處的破裂壓力Pf:
權(quán)利要求
1.一種計算超深井地層的破裂壓力的方法，包括以下步驟: a)通過室內(nèi)實驗得到所述超深井地層的靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)，其至少包括靜態(tài)彈性模量和靜態(tài)泊松比； b)通過測井解釋獲得所述超深井地層的動態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)，其至少包括動態(tài)彈性模量和動態(tài)泊松比； c)對所述靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)及動態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)進行相關(guān)性分析,確定所述超深井地層的彈性模量和泊松比的相關(guān)關(guān)系式； d)建立超深井地層的地應(yīng)力反演模型，獲得水平最大主應(yīng)力和水平最小主應(yīng)力； e)計算流體進入超深井地層時的溫度與超深井地層的溫度之間的溫度差A(yù)T; f)根據(jù)下式計算所述超深井地層處的破裂壓力Pf:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述超深井地層是碳酸鹽巖超深井地層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述室內(nèi)實驗包括巖石三軸壓縮試驗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)還包括巖石密度、抗拉強度、剪切強度和內(nèi)摩擦角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟a)中還進行地應(yīng)力的大小和方向測定，其數(shù)據(jù)用于步驟d)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，所述室內(nèi)實驗還包括通過波速各向異性法和粘滯剩磁法確定地應(yīng)力的方向，以及通過差應(yīng)變法測試和計算分析得出地應(yīng)力的大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，利用應(yīng)力反分析方法來建立地應(yīng)力反演模型。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超深井地層破裂壓力的計算方法。本發(fā)明基于彈性理論、孔隙彈性理論以及熱彈性理論，綜合考慮了會影響計算精度的多種因素，與現(xiàn)有技術(shù)的計算方法比較，本發(fā)明的計算方法大大提高了計算精度。由本發(fā)明的破裂壓力預(yù)測模型得到的計算結(jié)果與現(xiàn)場實際測井?dāng)?shù)據(jù)計算得到的破裂壓力相差在10％以內(nèi)。本發(fā)明的方法尤其適用于碳酸鹽巖超深井地層。
文檔編號E21B47/06GK103206206SQ201210012369
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者趙曉, 張勁, 張波, 張旭東, 張保平, 張旭, 姚奕明, 王雷, 周林波, 周健, 李洪春, 陳瓊 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院