本發(fā)明涉及石油開采領(lǐng)域，尤其涉及判斷隔夾層破壞的方法及裝置。

背景技術(shù)：

SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage，蒸汽輔助重力泄油)是一項超稠油油藏開發(fā)技術(shù)。該技術(shù)是將蒸汽從注入井注入油藏，注入油藏內(nèi)的蒸汽向上及側(cè)面移動，并加熱周圍油藏，被加熱降粘的原油及冷凝水在重力的驅(qū)動下流到生產(chǎn)井中，進而采得原油。

當(dāng)SAGD應(yīng)用于非均質(zhì)性的油藏時，該類油藏的儲層物性差，油藏中含較多的隔夾層。參照圖1所示，該層為該類油藏儲層的大體示意圖，蓋層和底層分別為儲層的上下邊界。蓋層和底層的中間為油層。隔夾層為一巖石層，其位于油層的內(nèi)部，且將局部油藏分隔成上油層與下油層。注汽管位于油層底部，隔夾層阻擋蒸汽對上油層的加熱，上油層無法被蒸汽加熱或者受熱后的原油無法下泄，嚴(yán)重限制了蒸汽腔的垂向擴展。從而造成SAGD開發(fā)具有隔夾層的油藏時面臨產(chǎn)油速率、蒸汽腔不能均衡發(fā)育、開發(fā)難度大等不利局面。

在實際的油藏開發(fā)過程中，為了破壞隔夾層，操作人員利用注入到油藏中的蒸汽對油藏的原油儲層進行加熱，原油儲層受熱發(fā)生膨脹，進而將隔夾層向上抬升，當(dāng)隔夾層的抬升量超過極限值后，隔夾層被破壞。但是，在注汽的前期，操作人員無法確定在該注汽條件下隔夾層能否被破壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供判斷隔夾層破壞的方法及裝置，該方法及裝置可以計算在某一注汽條件下隔夾層能否被破壞。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種判斷隔夾層破壞的方法，包括：

獲取注汽參數(shù)以及儲層、隔夾層的巖石力學(xué)參數(shù)；

基于所述注汽參數(shù)以及儲層的巖石力學(xué)參數(shù)，通過第一算法計算出儲層的應(yīng)變量，再基于儲層的應(yīng)變量，通過第二算法計算出以隔夾層的抬升量；

基于所述隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)、以及所述隔夾層的應(yīng)變量以及抬升量，獲取隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)；

基于所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)判斷隔夾層是否被破壞。

進一步的，所述儲層、隔夾層的巖石力學(xué)參數(shù)包括儲層及隔夾層的熱膨脹系數(shù)、Biot常數(shù)、孔隙壓力、長度、寬度、厚度、儲層受熱厚度、垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力、泊松比、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力。

進一步的，所述注汽參數(shù)包括注汽溫差，所述注汽溫差為從注汽管柱中獲取的注汽溫度與油藏初始溫度的差值。

進一步的，所述第一算法的公式為：

其中，Δε_z表示隔夾層的應(yīng)變量，無量綱；γ表示儲層的泊松比；Δp表示儲層孔隙壓力的增加量；E表示儲層的彈性模量；ΔT表示注汽溫差；a_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。α表示Biot常數(shù)。

進一步的，所述第二算法的公式為：

L＝H*Δε_z

其中，Δε_z表示隔夾層的應(yīng)變量，無量綱；L表示隔夾層的垂直抬升量；H表示儲層受熱厚度。

進一步的，所述基于所述注汽參數(shù)、所述儲層巖石力學(xué)參數(shù)、所述隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)、以及所述隔夾層的抬升量，獲取隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)的步驟包括：

基于所述隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)、以及所述隔夾層的抬升量，通過Abaqus有限元模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)。

進一步的，所述應(yīng)變數(shù)據(jù)包括PEEQ云圖。

進一步的，所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)包括等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)統(tǒng)計表。

進一步的，所述基于所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)判斷隔夾層是否被破壞的步驟包括：

獲取等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)的最大等效塑性應(yīng)變值

在所述最大等效塑性應(yīng)變值大于或等于預(yù)定值時，則隔夾層被破壞；

在所述最大等效塑性應(yīng)變值小于預(yù)定值時，則隔夾層未被破壞。

進一步的，所述基于所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)判斷隔夾層是否被破壞的步驟包括：

獲取PEEQ云圖的最大應(yīng)變值；

在所述最大等效塑性應(yīng)變值大于或等于預(yù)定值時，則隔夾層被破壞；

在所述最大等效塑性應(yīng)變值小于預(yù)定值時，則隔夾層未被破壞。

本發(fā)明還提供一種判斷隔夾層破壞的裝置，包括：

獲取單元，用于獲取注汽參數(shù)以及儲層、隔夾層的巖石力學(xué)參數(shù)；

計算單元，用于基于所述注汽參數(shù)以及儲層的巖石力學(xué)參數(shù)，通過第一算法計算出儲層的應(yīng)變量，再基于所述儲層的應(yīng)變量，通過第二算法計算出以隔夾層的抬升量；

模擬單元，用于基于所述隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)、以及所述儲層的應(yīng)變量以及隔夾層的抬升量，獲取隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)；

判斷單元，用于基于所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)判斷隔夾層是否被破壞。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：

通過獲取注汽參數(shù)以及儲層巖石力學(xué)參數(shù)，基于這些參數(shù)可以通過預(yù)定的算法確定在該注汽條件下隔夾層的抬升量，然后再基于隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及所述隔夾層的抬升量，模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖，再根據(jù)等效塑性應(yīng)變圖判斷隔夾層能否被破壞，使得操作人員在向井內(nèi)注汽前，可以判斷在該注汽條件下隔夾層是否能被破壞。另外，操作人員可以根據(jù)判斷結(jié)果進一步的合理調(diào)整注汽參數(shù)值，最終破壞隔夾層。

附圖說明

圖1為油藏儲層的大體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例中抬升原理的示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中隔夾層的受力示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例提供的流程圖；

圖5為實施例一中隔夾層位移局部側(cè)視圖(抬升后)；

圖6為實施例一中隔夾層位移俯視圖(抬升后)；

圖7為實施例一中隔夾層抬升位移曲線(抬升后)；

圖8為實施例一中隔夾層受到抬升形變后PEEQ示意圖(隔夾層頂部)；

圖9為實施例一中隔夾層受到抬升形變后PEEQ示意圖(隔夾層底部)；

圖10為實施例二中隔夾層位移局部側(cè)視圖(抬升后)；

圖11為實施例二中隔夾層位移俯視圖(抬升后)；

圖12為實施例二中隔夾層抬升位移曲線(抬升后)；

圖13為實施例二中隔夾層受到抬升形變后PEEQ示意圖(隔夾層頂部)；

圖14為實施例二中隔夾層受到抬升形變后PEEQ示意圖(隔夾層底部)。

具體實施方式

隔夾層是指在滲透層內(nèi)或?qū)娱g所分布的相對非滲透性巖層，其主要由儲層巖石構(gòu)成。利用蒸汽的抬升效應(yīng)破壞SAGD中隔夾層的原理為：參照圖2所示，當(dāng)油藏中的原油儲層受熱時，原油儲層受熱膨脹，原油儲層的水平方向膨脹受限，進而在泊松效應(yīng)下發(fā)生垂向的應(yīng)變，而原油儲層的基底巖石無法向下發(fā)生位移，造成受熱的原油儲層被迫向上垂向抬升。原油儲層上部的隔夾層巖石被原油儲層向上頂起，隔夾層進而被向上抬升。當(dāng)隔夾層的抬升量超過其極限抬升量時，會導(dǎo)致隔夾層被破壞。

在對油藏的原油儲層進行注汽操作以破壞隔夾層之前，因為油藏處于地下較為封閉的環(huán)境內(nèi)，位于地面的施工人員難以確定在該注汽條件下隔夾層的抬升量為多少，進而判斷不出來隔夾層在該注汽條件下能否被破壞，因此，施工人員需要一種能判斷隔夾層在該注汽條件下能否被破壞的方法，在施工前獲取原油儲層、隔夾層以及注汽的各個參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)判斷隔夾層能否被破壞，如果被破壞，則按照當(dāng)前的注汽條件進行注汽操作；當(dāng)不能被破壞，則重新調(diào)整注汽參數(shù)直至隔夾層能被破壞為止。

參照圖4所示，本發(fā)明提供了一種判斷隔夾層破壞的方法，包括以下步驟：

S401、獲取注汽參數(shù)以及儲層以及隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)；

在該步驟中，注汽參數(shù)包括注汽溫差，注汽溫差為從注汽管柱中獲取的注汽溫差與油藏初始溫度的差值。注汽溫度可以直接從注汽管柱上測得，油藏的初始溫度也可以通過溫度檢測設(shè)備對與油藏進行測得。

儲層巖石力學(xué)參數(shù)包括儲層的泊松比、熱膨脹系數(shù)、Biot常數(shù)、長度、寬度、厚度、垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力。具體的，儲層的結(jié)構(gòu)主要由巖石構(gòu)成的，所以儲層的泊松比、熱膨脹系數(shù)、Biot常數(shù)、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力可以參照巖石的參數(shù)進行確定。

隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)包括隔夾層的泊松比、長度、寬度、厚度、垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力。具體的，隔夾層的結(jié)構(gòu)主要由巖石構(gòu)成的，所以隔夾層的泊松比、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力可以參照巖石的參數(shù)進行確定。

垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力為油藏的一固有屬性。即每個油藏都有一固定的垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力。參照圖3所示，垂向主應(yīng)力為垂直作用于隔夾層的作用力，最小水平主應(yīng)力以及最大水平主應(yīng)力為水平作用于隔夾層的力，上述的三個應(yīng)力值可以根據(jù)實際需要進行注汽的油藏的特征通過計算得出。

S402、基于所述注汽參數(shù)以及儲層的巖石力學(xué)參數(shù)，通過第一算法計算出儲層的應(yīng)變量，再基于儲層的應(yīng)變量通過第二算法計算出以隔夾層的抬升量；

在該步驟中，第一算法的公式可以為：

其中，Δε_z表示儲層的垂向應(yīng)變量；γ表示儲層的泊松比；Δp表示儲層孔隙壓力的增加量；E表示儲層的彈性模量；ΔT表示注汽溫差；α_L表儲層的熱膨脹系數(shù)。α表示儲層的Biot常數(shù)；L表示隔夾層的垂直抬升量；H表示儲層受熱厚度。

在該步驟中，第二算法的公式可以為：

L＝H*Δε_z

其中，Δε_z表示儲層的垂向應(yīng)變量；L表示隔夾層的垂直抬升量；H表示儲層受熱厚度。

上述第一算法以及第二算法的公式可以通過以下過程得出：

首先基于獲取的值(注汽溫差、油藏的泊松比、隔夾層的熱膨脹系數(shù))計算出由于熱膨脹引起的儲層垂向應(yīng)變量。然后基于獲取的值(注汽壓差、儲層的泊松比、Biot常數(shù)、儲層的彈性模量)計算孔隙壓力增加而引起的儲層垂向應(yīng)變量。然后再基于熱膨脹引起的儲層垂向應(yīng)變和孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量計算出儲層的垂向應(yīng)變量。最后基于儲層受熱厚度以及儲層的垂向應(yīng)變量計算隔夾層的抬升量。

具體的，由于熱膨脹引起的儲層在最大水平主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量可以按照廣義胡克定律計算并得出以下公式：

其中，E表示儲層的彈性模量；γ表示儲層的泊松比；ΔT表示注汽溫差；Δε_H表示由于熱膨脹引起的儲層在最大水平主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量；σ_H表示儲層最大水平主應(yīng)力；σ_h表示儲層的最大水平主應(yīng)力；σ_V表示儲層的垂向主應(yīng)力；a_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。

然后，由于熱膨脹引起的儲層在水平最小主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量可以按照廣義胡克定律計算并得出以下公式：

其中，E表示儲層的彈性模量；γ表示儲層的泊松比；ΔT表示注汽溫差；Δε_h表示最小水平主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量；σ_H表示儲層的最小水平主應(yīng)力；σ_h表示儲層的最小水平主應(yīng)力；σ_V表示儲層的垂向主應(yīng)力；α_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。

在計算出由于熱膨脹引起的儲層在水平最大主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量和水平最小主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量后，緊接著廣義胡克定律計算并得出由于熱膨脹引起的在垂向主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量：

其中，E表示儲層的彈性模量；γ表示儲層的泊松比；ΔT表示注汽溫差；Δε_V1表示由于熱膨脹引起的垂向主應(yīng)力方向產(chǎn)生的應(yīng)變量；σ_H表示儲層的最大水平主應(yīng)力；σ_h表示儲層的最小水平主應(yīng)力；σ_V表示儲層的垂向主應(yīng)力；α_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。

更為詳細的，參照圖3所示，該圖中垂直方向的應(yīng)力為儲層的垂向主應(yīng)力。儲層的最小水平主應(yīng)力以及隔夾層的最大水平主應(yīng)力為圖中所示的水平方向的應(yīng)力。在正常的工程環(huán)境中，儲層的最大水平主應(yīng)力與隔夾層的最小水平主應(yīng)力之間的比值為1.1到1.5之間。更具體的，該比值可以為1.2。

將上述(1)、(2)以及(3)公式利用Abaqus有限元的方法建立隔夾層的力學(xué)模型。

設(shè)定邊界條件：

Δε_H＝Δε_h＝0，Δσ_V1＝0 (4)

代入到(1)和(2)式有：

(Δσ_H+Δσ_h)(1-γ+＝2E_aLΔT

設(shè)定該力學(xué)模型為偽三軸條件,則可以得出：

聯(lián)立(3)(6)和(7)得出儲層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量：

其中，Δε_V1表示儲層由于熱膨脹引起的垂直應(yīng)變量；γ表示儲層的泊松比；ΔT表示注汽溫差；a_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。

然后通過眾所周知的Biot熱-孔彈性方程，計算儲層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量：

其中，Δε_V2表示儲層由于孔隙壓力增加而引起的垂向應(yīng)變量；γ表示儲層的泊松比，α表示Biot常數(shù)；E表示儲層的彈性模量；Δp表示儲層孔隙壓力的增加量。

然后通過以下公式計算出第一算法公式

Δε_z＝Δε_V1+Δε_V2

得出第一算法：

然后得出第二算法

L＝H*Δε_z

其中，L表示儲層的垂直抬升量。H表示儲層受熱厚度；Δε_z表示儲層的垂直應(yīng)變量。

S403：基于隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及隔夾層的抬升量，模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖；

在該步驟中，首先基于隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及隔夾層的抬升量，然后通過Abaqus有限元模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖。具體的，操作人員可以在計算機系統(tǒng)上運行Abaqus有限元模擬軟件來模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖。

Abaqus有限元模擬軟件是一套功能強大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。Abaqus有限元模擬軟件包括一個豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料。

然后將隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)包括隔夾層的泊松比、熱膨脹系數(shù)、長度、寬度、厚度、垂向主應(yīng)力、最小水平主應(yīng)力、最大水平主應(yīng)力、彈性模量、剪切模量、體積模量、內(nèi)摩擦角以及粘聚力輸入到Abaqus有限元模擬軟件中。其中，最小水平主應(yīng)力和最大水平主應(yīng)力為一組邊界條件；垂向主應(yīng)力和設(shè)定垂直主應(yīng)力為0為一組邊界條件。再將隔夾層的抬升量輸入到Abaqus有限元模擬軟件中，設(shè)定注汽時間為一年，最后根據(jù)上述的數(shù)據(jù)模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖。模擬的過程為軟件在計算機系統(tǒng)上運算的過程，再此不再贅述。

S404：基于模擬出的等效塑性應(yīng)變圖，判斷隔夾層是否被破壞。

在該步驟中，模擬出來的等效塑性應(yīng)變圖包括PEEQ云圖。其中，PEEQ表示等效塑性應(yīng)變，該應(yīng)變是判斷一材料能否發(fā)生塑性變形的重要參數(shù)，是整個變形過程中塑性應(yīng)變的累積結(jié)果。結(jié)構(gòu)的某個部位的該數(shù)值越大，表明該部位產(chǎn)生應(yīng)變的可能性越大。對于隔夾層，當(dāng)抬升后的隔夾層的某部位的PEEQ的值大于某一個值時，表明該部位可能遭到破壞。

通過獲取注汽參數(shù)以及儲層巖石力學(xué)參數(shù)，基于這些參數(shù)可以通過預(yù)定的算法確定在該注汽條件下隔夾層的抬升量，然后再基于隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及隔夾層的抬升量，模擬出隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變圖，進而可以根據(jù)等效塑性應(yīng)變圖判斷隔夾層能否被破壞，使得操作人員可以在向井內(nèi)進行注汽操作前，判斷在該注汽條件下隔夾層是否能被破壞。

另外，操作人員可以根據(jù)判斷結(jié)果，進一步的合理調(diào)整注汽參數(shù)值，以實現(xiàn)最終破壞隔夾層的目的。

實施例一：

在該實施例中，油藏中部署雙水平井，并以裸眼完井。水平井眼內(nèi)下入割縫篩管防砂。割縫篩管內(nèi)下連續(xù)油管注蒸汽。水平生產(chǎn)井組部署在離油層底部1m處，在注汽井上方5m處。

首先獲取注汽參數(shù)、儲層和隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)。其中，注汽參數(shù)包括：注汽壓力P4.4MPa左右(取決于油藏埋深，對于440米左右的埋深，注汽壓力在4.4MPa左右)，注汽溫差230℃(按注汽壓力4.4Mpa計算，注入蒸汽的溫度為飽和蒸汽溫度257℃，原始油藏溫度27℃，那么溫差為230℃)。然后獲取隔夾層的參數(shù)，其中，隔夾層的長寬均為100m，厚度為1m。隔夾層的三向應(yīng)力為：垂向主應(yīng)力σv＝9.2MPa，最小水平主應(yīng)力σh＝6.3MPa，最大水平主應(yīng)力σH＝12MPa。隔夾層的力學(xué)參數(shù)：泊松比0.2；彈性模量1600MPa；剪切模量700MPa；體積模量850MPa；內(nèi)摩擦角46°，粘聚力1.1MPa。儲層的力學(xué)參數(shù)：儲層的受熱厚度為40m；儲層的三向應(yīng)力為：垂向主應(yīng)力σv＝9.2MPa，最小水平主應(yīng)力σh＝6.3MPa，最大水平主應(yīng)力σH＝12MPa。泊松比0.4；熱膨脹系數(shù)5*10-5 1/℃；彈性模量650MPa；剪切模量200MPa；體積模量1080MPa；內(nèi)摩擦角44°，粘聚力1.3MPa；Biot常數(shù)取1；

階段性高溫高壓注汽(注汽壓力在地層破裂壓力以下)1年，隔夾層在底部原油儲層的作用下向上抬升。

根據(jù)上述獲取的參數(shù)，可以通過第一算法以及第二算法在計算機系統(tǒng)上計算出隔夾層在上述的注汽條件下的抬升量。

其中，第一算法的公式可以為：

第二算法的公式可以為：

L＝H*Δε_z

其中，Δε_z表示儲層的垂向應(yīng)變量；γ表示儲層的泊松比；ΔT表示注汽溫差；α_L表示儲層的熱膨脹系數(shù)。α表示Biot常數(shù)；E表示儲層的彈性模量；L表示隔夾層的垂直抬升量。H表示儲層受熱厚度。Δp表示儲層孔隙壓力的增加量。

具體的，可以參照圖5到7所示，其中，圖5為在計算機模擬下得到的視圖，該視圖為隔夾層的側(cè)視圖。從該圖中可以看出，圖5中的顏色隨著抬升量的提高而變深，可以明顯看出抬升量從最外沿向內(nèi)逐漸提升，隔夾層中間部分的抬升量最為明顯。圖6為隔夾層的俯視圖，與圖5類似，在此不再贅述。

參照圖7所示，該圖為抬升中心區(qū)域到隔夾層邊界處的位移曲線圖，通過位移云圖可看出，在抬升量為2m時，在抬升部位產(chǎn)生了明顯的形變，進而表面當(dāng)抬升量為2m時，隔夾層具有被破壞的可能性。再結(jié)合圖5和圖6所示，抬升量為2m時蒸汽腔與隔夾層接觸面近似為半徑為10m的圓形。

計算出隔夾層的抬升量后，基于隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及隔夾層的抬升量，通過Abaqus有限元模擬軟件模擬出隔夾層抬升后的應(yīng)變圖。其中，等效塑性應(yīng)變圖包括PEEQ云圖。

圖8和圖9分別為隔夾層受到抬升形變后頂部與底部的PEEQ(equivalent plastic strain、等效塑性應(yīng)變)側(cè)視圖和俯視圖。PEEQ(equivalent plastic strain、等效塑性應(yīng)變)是整個變形過程中塑性應(yīng)變的累積結(jié)果。結(jié)構(gòu)的某個部位的該數(shù)值越大，表明該部位產(chǎn)生應(yīng)變的可能性越大。通過圖8和圖9可看出，在抬升產(chǎn)生的位移突變的部位PEEQ值比較大，而且PEEQ的值已經(jīng)達到可以產(chǎn)生塑性破壞的范圍，進而可以判斷隔夾層可以被破壞。

實施例二：

與實施例一不同的是：該實施例下的注汽參數(shù)值為實施例一中的50％，儲層巖石力學(xué)參數(shù)、隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)以及Abaqus有限元模擬的方法都與實施例一相同。

階段性高溫高壓注汽(注汽壓力在地層破裂壓力以下)1年，隔夾層在底部原油儲層的作用下向上抬升。參照圖10，該圖為在計算機模擬下得到的視圖，該視圖為隔夾層的側(cè)視圖。從該圖中可以看出，圖10中的顏色隨著抬升量的提高而變深，可以明顯看出抬升量從最外沿向內(nèi)逐漸提升，隔夾層中間部分的抬升量最為明顯。圖11為隔夾層的俯視圖，與圖10類似，在此不再贅述。

參照圖12所示，該圖為抬升中心區(qū)域到隔夾層邊界處的位移曲線圖，通過位移云圖可看出，在抬升量為2m時，在抬升部位產(chǎn)生了明顯的形變，進而表面當(dāng)抬升量為2m時，隔夾層具有被破壞的可能性。再結(jié)合圖10和圖11所示，抬升量為2m時蒸汽腔與隔夾層接觸面近似為半徑為10m的圓形。

圖13和圖14分別為隔夾層受到抬升形變后頂部與底部的PEEQ(equivalent plastic strain、等效塑性應(yīng)變)側(cè)視圖和俯視圖。PEEQ(equivalent plastic strain、等效塑性應(yīng)變)是整個變形過程中塑性應(yīng)變的累積結(jié)果。結(jié)構(gòu)的某個部位的該數(shù)值越大，表明該部位產(chǎn)生應(yīng)變的可能性越大。通過圖13和圖14可看出，在抬升產(chǎn)生的位移突變的部位PEEQ值比較大，而且PEEQ的值已經(jīng)達到可以產(chǎn)生塑性破壞的范圍。

本發(fā)明還提供一種判斷隔夾層破壞的裝置，包括：

獲取單元，用于獲取注汽參數(shù)以及儲層、隔夾層的巖石力學(xué)參數(shù)；

計算單元，用于基于所述注汽參數(shù)以及儲層的巖石力學(xué)參數(shù)，通過第一算法計算出儲層的應(yīng)變量，再基于所述儲層的應(yīng)變量，通過第二算法計算出以隔夾層的抬升量；

模擬單元，用于基于所述隔夾層巖石力學(xué)參數(shù)、以及所述儲層的應(yīng)變量以及隔夾層的抬升量，獲取隔夾層抬升后的等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)；

判斷單元，用于基于所述等效塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)判斷隔夾層是否被破壞。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。