欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2018109544199
申请人: 西南石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种各向异性地层井壁破裂压力确定方法,其特征在于:它包括以下步骤:S1、根据室内岩石力学实验、声波测井和偶极横波测井资料,获取各向异性地层岩石的弹性模量(E、E′)和泊松比(μ、μ′),垂向和横向的弹性模量及泊松比的计算式:式中:C11表示横向传播的纵波刚度;C33表示沿井轴传播的纵波刚度;C44表示沿井轴传播的横波刚度;C66表示横向传播的横波刚度;E、E′分别为横向和垂向杨氏模量;μ、μ′分别为横向和垂向泊松比;

S2、根据平行和垂直于地层岩石层理面方向的巴西劈裂实验,确定各向异性地层岩石平行于层理面的抗张强度Tm和垂直于层理面的抗张强度Tb;

S3、根据测井资料获取各向异性地层的地质力学参数,所述地质力学参数包括孔隙压力Pp、垂向地应力σv、最大水平地应力σH和最小水平地应力σh;

孔隙压力Pp为 式中:Pp为地层孔隙压力;Pw为地层水静液柱压力;x为伊顿指数;L′和L为所选取的测井或钻井参数,是纵波时差、电阻率、地震层速度、dc指数,且满足L′/L<1;

垂向地应力σv为 式中:σv为垂向地应力;H为地层埋藏深度,m;ρ(z)为岩性密度测井数据;g为重力加速度;

最大水平地应力σH和最小水平地应力σh为 式中:σH、σh分别为最大、最小水平地应力;α为Biot系数,α=1‑Cma/Cb;Cma和Cb分别为岩石骨架压缩系数和体积压缩系数,对于各向异性地层Cma=0.206、εH、εh分别为最大、最小水平主应变;

S4、通过野外露头测试和成像测井资料,获取各向异性地层岩石中层理面的产状参数,所述产状参数包括层理面倾角αw和倾向βw;

S5、根据所述岩石力学参数、地质力学参数和岩石层理面产状,计算井壁应力分布,采用叠加原理将应力分布分为3部分:井眼钻开前所作用的原地应力分量、井眼形成所引起的应力分量、井壁流体压力引起的应力分量,并分别求解获得最终解;

S6、根据所述井壁应力分布结果,采用各向异性抗张强度准则,计算并确定各向异性地层井壁破裂压力:

其中:

式中:θ为任意给定的井周角;T(βb)为岩石的抗张强度;b1、b2、b5分别为井眼形成时最小水平地应力在原地应力局部直角坐标系下各方向的应力分量;c1、c2、c5分别为井眼形成时最大水平地应力在原地应力局部直角坐标系下各方向的应力分量;d1、d2、d5分别为井壁流体压力在原地应力局部直角坐标系下各方向的应力分量。