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申请/专利权人：中国地质科学院地质力学研究所

摘要：本发明实施例提供了一种基于水压致裂的裂缝闭合压力确定方法及装置，对应的方法包括：根据重张回次过程中流体压力确定所述重张回次过程中的泄漏体积；根据所述泄漏体积以及所述流体压力生成所述重张回次过程中的刚度变化曲线；根据所述刚度变化曲线确定所述裂缝闭合压力。本发明通过对压力衰减过程中水力耦合机制和变化特征的定量刻画，以及裂缝闭合前后对应于压降曲线的特征反应精准描述，从而提供一种具有明确物理意义且客观有效的裂缝闭合压力的确定方法及装置。

主权项：1.一种基于水压致裂的裂缝闭合压力确定方法，其特征在于，包括：根据重张回次过程中流体压力确定所述重张回次过程中的泄漏体积；根据所述泄漏体积以及所述流体压力生成所述重张回次过程中的刚度变化曲线；根据所述刚度变化曲线确定所述裂缝闭合压力；其中：所述根据重张回次过程中流体压力确定所述重张回次过程中的泄漏体积，包括：根据所述流体压力对应的压力曲线生成C函数；其中，所述C函数与累积泄漏体积呈线性关系；根据所述C函数确定所述累积泄漏体积；其中，所述C函数为： ；（1）其中，P为实测压力，t为时间，τ为时间区间Δt内的任意中间时刻，VL为累积流体泄漏体积；根据所述刚度变化曲线确定所述裂缝闭合压力，包括：根据所述刚度变化曲线确定裂缝持续闭合阶段；其中，所述裂缝持续闭合阶段为裂缝尖端闭合至裂缝完成闭合的阶段；根据所述裂缝持续闭合阶段对应的刚度变化曲线确定所述裂缝闭合压力；根据所述泄漏体积以及所述流体压力生成所述重张回次过程中的刚度变化曲线，包括：实测压力P的变化与存在于测试系统及裂缝内的流体体积V的变化直接相关，而非时间t，因此，将dPdt链式分解为： （2）利用柔度形式叠加将测试系统刚度St表示为： （3）其中，Ct为总系统柔度；Af和Vf分别为压裂缝的总面积和体积；Vs即压裂段及钻杆的体积，总渗流面积A由裂缝表面积与压裂段的侧面积组成，即： （4）其中，ht为压裂段长度，d为钻孔直径，总渗流面积A在重张回次试验期间视为常数，因此，通过裂缝表面积与压裂段的侧面积发生的瞬时流体泄漏流量QL基于Carter泄漏模型推导为： （5）其中，t-t0表示发生流体渗透的持续时间；分子位置的根号内部是与地层岩体相关的一些固有参数，将其整体记为常数Ψ；Pp为测段岩体孔隙压力，视为常数；将公式（5）在时间区间Δt内进行积分，即得从开始注入后的累积流体泄漏体积VL： （6）上式中，τ为时间区间Δt内的任意中间时刻；时间下限值0对应于重张回次中的注入开始时刻，即P0=Pp；C为C函数在已知实测压力P与时间区间Δt的情况下，将公式（1）利用求和公式叠加展开为离散形式，故C函数计算为： （7）其中，下标n为采集压力点的编号，即将压力曲线对应的时间区间Δt进行n等分，并认为在每个小区间内压力值恒定；根据实测压力-时间数据，开始注入后的累积流体泄漏体积VL计算为： （8）测试系统刚度St的演化规律直接导出为： （9）。

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百度查询： 中国地质科学院地质力学研究所 基于水压致裂的裂缝闭合压力确定方法及装置