一种确定井底破裂压力的方法与流程
本发明属于石油勘探开发领域中的钻完井，具体涉及一种确定井底破裂压力的方法。
背景技术：
1、地层产生水力裂缝时的井底流体压力称为地层破裂压力，地层破裂压力的高低与岩石弹性性质、孔隙压力、天然裂缝的发育情况以及该地区的地应力等因素有关。在油田勘探工作中，较准确地计算地层破裂压力对于钻完井有重要的作用：一是有助于探井尤其是风险探井优化钻井设计、保证钻井安全，如果采用的钻井液比重压太高而压漏(压破)地层导致污染储层、溢流等异常；二是为施工设计阶段确定井下管柱、井下工具、井口装置和泵注设备压力极限提供依据；三是确定压裂施工时的地面最高泵压、泵注排量以及需用设备功率；四是可以大致推断水力裂缝的形态，对油气层解堵与改造恢复或者提高油气层疏导能力有重要的作用。
2、关于井底破裂压力的计算方法主要有通过地震数据、测井数据和岩石力学数据，但都因为理论模型假定条件过于理想或者考虑的因素不足，计算的结果准确度有限，对实践的指导意义有所欠缺。
3、现有技术cn109522579b公开了一种水平井压裂施工破裂压力预测方法，包括：统计目标区域各层位的已压裂井的压裂施工参数；确定各层位中的某一层位受垂深控制的施工破裂压力中值；基于施工破裂压力中值计算某一层位的破裂压力梯度，进而获取某一层位的所述施工破裂压力与储层垂深的关系；确定某一层位的施工破裂压力与储层泥质含量的关系；建立某一层位的水平井施工破裂压力差δpc；计算水平井a靶点处的施工破裂压力pdepth；对a靶点处的施工破裂压力进行修正。其优点在于：该方法的建立，能够为水平井段压裂施工破裂压力预测提供方法，进而能够为水平井各段压裂优化设计、裂缝起裂和延伸规律研究、水平井压后效果评价提供科学依据。但是该压力预测方法需要大量数据才能建立区块的破裂压力计算公式，处理量大，使用不便。
4、现有技术cn103912269b公开了页岩气储层地层破裂压力梯度确定方法，按层段取值或在层段内按一定步长算页岩气储层目标层段地层破裂压力梯度；通过录井或测井资料获取目标层段地层孔隙流体压力梯度；通过测井或室内岩心试验分析资料获取目标层段岩石泊松比；通过录井或测井资料获取含气饱和度；通过测井资料获取上覆地层岩性密度；根据公式frac＝fpg+pois/(1-pois)×(denb-sg×fpg)计算页岩储层地层破裂压力梯度frac，通过公式fp＝frac×h/100计算储层地层破裂压力fp，输出结果。该方法在计算过程中未考虑地层流体流动阻力和岩石抗拉强度的影响，导致计算结果与实际结果不符。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种确定井底破裂压力的方法，同时考虑入井流体同管柱之间的摩阻以及岩石本身的强度，使得计算出的破裂压力精度更高。
2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、一种确定井底破裂压力的方法，包括：
4、s1、进行入井流体在不同温度、不同压力下的切力测试；
5、s2、计算不同温度条件下的塑性粘度和动切力；
6、s3、依据地层压力和温度，计算不同深度条件下流体流动的摩阻，进而计算管柱整体的流动摩阻fflo；
7、s4、获取岩石抗拉强度st；
8、s5、获取井口油压σh，计算出井底劈裂压力σ’h：
9、σ’h＝σh-fflo-st。
10、进一步地，步骤s1中，采用六速旋转粘度计进行切力测试，并测量六速旋转粘度计的转速为600r/min、300r/min时的流体粘度。
11、更进一步地，进行切力测试的温度至少包括三种不同的温度以及至少包括三种不同的压力。
12、更进一步地，步骤s2中的塑性粘度μp为：
13、μp＝0.001(θ600-θ300)
14、其中，θ600表示六速旋转粘度计的转速为600r/min时测得的粘度，θ300表示六速旋转粘度计的转速为300r/min时测得的粘度；
15、动切力τ0为：
16、τ0＝0.511(θ300-μp)
17、其中，μp表示塑性粘度。
18、进一步地，步骤s3中管柱整体的流动摩阻fflo为：
19、fflo＝∫∫0目标深度fflo
20、其中，fflo表示地层某一点的摩阻。
21、更进一步地，地层某一深度位置的摩阻fflo为：
22、
23、其中，l表示井口至压裂点处的井深，d表示完井管柱的直径，v表示压裂过程中的流体平均流速，μp表示塑性粘度，τ0表示动切力。
24、更进一步地，其中平均流速v为：
25、v＝q/πr2
26、其中，q表示管柱内流体流动的排量，r表示油管的内部半径。
27、进一步地，岩石抗拉强度st的获取方法为：取目标层位的岩芯试样，岩心试样位圆柱型，在圆柱型岩心试样的两侧径向施加载荷，直至岩心试样断裂，则
28、
29、其中，p为施加的载荷，d为岩心试样直径，l为岩心试样长度。
30、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
31、本发明提供的确定井底破裂压力的方法，首次提出应考虑施工过程中液体流动产生的流动摩阻和地层岩石的抗拉强度，并基于水力压裂基本原理进行地层破裂压力的计算，提高了地层破裂压力的计算准确度。弥补了常规方法的理论模型假定条件过于理想或者考虑的因素不足，导致计算的结果准确度有限的弊端。
技术特征：
1.一种确定井底破裂压力的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，步骤s1中，采用六速旋转粘度计进行切力测试，并测量六速旋转粘度计的转速为600r/min、300r/min时的流体粘度。
3.根据权利要求2所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，进行切力测试的温度至少包括三种不同的温度以及至少包括三种不同的压力。
4.根据权利要求3所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，步骤s2中的塑性粘度μp为：
5.根据权利要求4所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，步骤s3中管柱整体的流动摩阻fflo为：
6.根据权利要求5所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，地层某一深度位置的摩阻fflo为：
7.根据权利要求6所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，其中平均流速v为：
8.根据权利要求1所述的确定井底破裂压力的方法，其特征在于，岩石抗拉强度st的获取方法为：取目标层位的岩芯试样，岩心试样位圆柱型，在圆柱型岩心试样的两侧径向施加载荷，直至岩心试样断裂，则
技术总结
本发明属于石油勘探开发领域中的钻完井技术领域，具体涉及一种确定井底破裂压力的方法，包括S1、进行入井流体在不同温度、不同压力下的切力测试；S2、计算不同温度条件下的塑性粘度和动切力；S3、依据地层压力和温度，计算不同深度条件下流体流动的摩阻，进而计算管柱整体的流动摩阻；S4、获取岩石抗拉强度；S5、获取井口油压，计算出井底劈裂压力。本发明首次提出应考虑施工过程中液体流动产生的流动摩阻和地层岩石的抗拉强度，并基于水力压裂基本原理进行地层破裂压力的计算，提高了地层破裂压力的计算准确度。弥补了常规方法结果准确度有限的弊端。
技术研发人员：李少安,于洋,陈修平,刘景涛,李文霞,王居贺
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23