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申请/专利权人：东北石油大学

摘要：本发明涉及的是钻井液侵入后沿侵入方向层理面缝宽计算方法，它包括：进行覆压孔渗实验获得不同围压条件下层理性页岩层理面渗透率，拟合页岩围压与层理面渗透率的关系式；结合层理面渗透率与缝宽的关系，获得围压与层理面缝宽的关系式；假设井周最大主应力方向为0°，最小主应力方向为90°，将井眼周围地应力分量、孔隙压力、井筒内流体压力进行叠加获得井周围岩应力；假设水平层理面倾角为0°，根据井周围岩应力计算层理面上正应力；计算钻井过程中层理面有效正应力；根据井周层理面上有效正应力计算层理面缝宽。本发明考虑了地下覆压条件与地表环境的差异，显著提高了钻井液侵入后沿侵入方向层理面缝宽计算结果的准确度。

主权项：1.一种钻井液侵入后沿侵入方向层理面缝宽计算方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、进行覆压孔渗实验获得不同围压条件下层理性页岩层理面渗透率，拟合页岩围压与层理面渗透率的关系式：K＝aebσ式中：σ为围压，MPa；K为层理面渗透率，mD；a、b为拟合系数；步骤二、结合层理面渗透率与缝宽的关系，获得围压与层理面缝宽的关系式： 式中：w为层理面缝宽，μm；步骤三、假设井周最大主应力方向为0°，最小主应力方向为90°，将井眼周围地应力分量、孔隙压力、井筒内流体压力进行叠加获得井周围岩应力： 式中：σiji,j∈x,y,zb是[σB]的各个应力分量，MPa；σr和σθ是井周径向应力和周向应力，MPa；A＝σxx+σyy2；B＝σxx-σyy2；C＝ri2r2；D＝ri4r4；θ为井眼周围某点径向与最大水平主应力方向的夹角，°；pi为井筒内流体压力，MPa；pp为地层孔隙压力，MPa；ri为井眼半径，m；r为距井眼中心的距离，m；α为比奥特系数，取值为1；步骤四、假设水平层理面倾角为0°，根据井周围岩应力计算层理面上正应力： 式中：σw为层理面上正应力，MPa；β为层理面倾角；步骤五、根据实际地层温压条件、钻井液参数、岩石基质及层理缝参数，利用达西定律和裂隙流理论，通过数值模拟得出钻井过程中钻井液沿层理缝侵入后井底压差σwt随钻井周期及径向距离变化情况，钻井过程中层理面有效正应力σw0即为：σw0＝σw-σwt步骤六、根据井周层理面上有效正应力计算层理面缝宽：

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