[发明专利]一种水力压裂暂堵条件下非正交天然裂缝开启判定方法

摘要

本发明公开了一种一种水力压裂暂堵条件下非正交天然裂缝开启判定方法，依次包括以下步骤：A、建立暂堵条件下裂缝扩展物理模型；B、综合流体压降方程、物质平衡方程、流动边界条件建立裂缝内流体流动模型；C、采用改进位移不连续方法进行裂缝整体诱导应力场计算以及确定裂缝应力边界条件；D、根据缝内流体流动模型、裂缝诱导应力场模型以及相应的边界条件求得流体压力和裂缝宽度分布，判断岩体是否达到破坏条件；E、根据暂堵条件下天然裂缝开启准则，分别判定天然裂缝的开启情况。本发明所建立的判断发法充分考虑了水力裂缝诱导应力对天然裂缝开启过程的影响，并针对分布于水力裂缝两侧的天然裂缝分别建立了判断条件，与实际情况更加符合。

主权项

1.一种水力压裂暂堵条件下非正交天然裂缝开启判定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：A、建立暂堵条件下裂缝扩展物理模型；B、基于经典Navier‑Stokes方程，综合流体压降方程、物质平衡方程、流动边界条件建立裂缝内流体流动模型；C、根据A建立的暂堵条件下裂缝扩展物理模型，采用改进位移不连续方法进行裂缝整体诱导应力场计算以及确定裂缝应力边界条件；D、根据B、C中裂缝内流体流动模型、裂缝诱导应力场模型以及相应的边界条件求解得到流体压力和裂缝宽度分布，进一步判断岩体是否达到破坏条件；E、根据暂堵条件下天然裂缝开启准则，分别判定天然裂缝的开启情况:若水力裂缝直接突破尖端暂堵区域继续沿原方向延伸，则需满足以下条件：式中：P_f为水力裂缝内流体压力，MPa；P_plug为暂堵区域突破压力，MPa；P_s为地层流体压力，MPa；σ_t为水力裂缝尖端最大张应力，MPa；T₀为岩石抗张强度，MPa；若水力裂缝开启上侧天然裂缝并沿上侧继续延伸，则需满足以下条件：式中：u为交互区域上侧天然裂缝单元编号；若水力裂缝开启下侧天然裂缝并沿下侧继续延伸，则需满足以下条件：式中：d为交互区域下侧天然裂缝单元编号。