(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111664700.7 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 长江大学 地址 430100 湖北省武汉市蔡甸区 蔡甸街 大学路111号 (72)发明人 黄浩　刘冰　王城景　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 万青青 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) E21B 43/26(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于模拟压裂施工对地应力影响的方 法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于模拟压裂施工对地 应力影响的方法及装置， 方法包括获取压裂井的 设计参数及射孔参数； 根据所述压裂井的设计参 数， 建立水力压缝扩展模型； 根据所述水力压缝 扩展模型及所述射孔参数， 建立压裂施工对地层 的影响的数值模 型； 根据压裂施工对地层的影 响 数值模型， 确定压裂井周围地层的地应力变化规 律。 本发明的有益效果是： 通过压裂井的设计参 数建立水力压缝扩展模型， 再结合射孔参数， 建 立压裂施工对地层的影 响的数值模 型， 接着根据 压裂施工对地层的影响的数值模型确定压裂井 周围地层的地应力变化规律， 从而可得到压裂过 程中压裂井周围地层中的地应力变化规律， 为揭 示压裂对钻井干扰的机理、 丰富和完善相关理论 提供技术支撑。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115310253 A 2022.11.08 CN 115310253 A 1.一种用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特 征在于， 包括： 获取压裂 井的设计参数及射 孔参数； 根据所述压裂 井的设计参数， 建立水力压缝扩展模型； 根据所述水力压缝扩展模型及所述射孔参数， 建立压裂施工对地层的影响的数值模 型； 根据压裂施工对地层的影响数值模型， 确定 压裂井周围地层的地应力变化 规律。 2.根据权利要求1所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 所述压 裂井的设计参数包括压裂 井的井位分布数据及各个压裂 井的井眼轨 迹。 3.根据权利要求1所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 根据 所 述压裂井的设计参数， 建立水力压缝扩展模型， 具体包括： 根据所述压裂 井的设计参数， 确定水力压缝扩展模型的范围； 根据所述压裂井的设计参数， 基于裂缝扩展判断准则， 在水力压缝扩展模型的范围内 建立水力压缝扩展模型， 其中， 所述裂缝扩展判断准则为 最大能量释放 率准则。 4.根据权利要求3所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 根据 所 述压裂井的设计参数， 确定水力压缝扩展模型的范围， 具体包括： 根据压裂井的设计参数， 确定目标井实际压裂施工起裂点位置， 并投影到平面上， 得到 压裂施工井的平面投影图； 根据所述平面投影图， 确定水力压缝扩展模型的范围。 5.根据权利要求1所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 根据 所 述水力压缝扩展模型及所述 射孔参数， 建立压裂施工对地层的影响的数值模型， 具体包括： 根据所述 射孔参数， 在所述水力压缝扩展模型中添加注液点； 在所述水力压缝扩展模型中的各个注液点处均设置一个Cohesive 单元； 对各个Cohesive单元均计算Cohesive单元上的裂缝扩展参数， 得到压裂施工对地层的 影响数值模型。 6.根据权利要求5所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 所述 Cohesive 单元为COH3D8P单元类型。 7.根据权利要求5所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 所述裂 缝扩展参数包括应力、 位移、 损伤因子及裂缝宽度。 8.根据权利要求1所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法， 其特征在于， 根据压 裂施工对地层的影响的数值模型， 确定 压裂井周围地层的地应力变化 规律， 具体包括： 将压裂施工对地层的影响数值模型导入有限元分析软件中展开数值模拟计算， 得到不 同注液施工时刻水力裂缝长度方向上地应力数据： 根据不同注液施工时刻水力裂缝长度方向上地应力数据， 得到由于压裂注液引起的水 平地应力差变化控制范围及变化 规律， 从而确定 压裂井周围地层的地应力变化 规律。 9.一种用于模拟压裂施工对地应力 影响的装置， 其特征在于， 包括处理器及存储器， 所 述存储器上存储有计算机程序， 所述计算机程序被所述处理器执行时， 实现如权利要求 1‑8 任意一项所述的模拟压裂过程中孔隙压力变化的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有一个或者 多个程序， 所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行， 以实现如权利要求 1‑8中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115310253 A 2任意一项所述的用于模拟压裂施工对地应力影响的方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115310253 A 3