СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ КИПЕНИЯ СКВАЖИНЫ ПОСЛЕ ГИДРОРАЗРЫВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ ТРЕЩИН ГИДРОРАЗРЫВА

1. Способ определения времени кипения скважины после гидроразрыва с использованием распространения ползучести трещин гидроразрыва, последовательно включающий в себя следующие этапы:
m
m
(1) получение смещения строительства гидроразрыва Q, высоты трещины H, коэффициента потерь жидкости для гидроразрыва C, вязкости жидкости для гидроразрыва μ, реологического индекса жидкости для гидроразрыва n′, коэффициента консистенции жидкости для гидроразрыва K′, модуля Юнга E образца породы на целевом горизонте, коэффициента Пуассона v, модуля упругости G, объемного модуля K и постоянной материала горной породы D, Ф;
(2) вычисление длины трещины, ширины трещины и давления в различных местах трещины в конце образования трещины ГРП;
(3) получение общей ширины трещины, общего объема трещины, ширины ползучести трещины и объема ползучести трещины;
(4) вычисление J-интеграла и C*-интеграла вершины трещины в момент времени j;
(5) создание графика  и графика и оценивание верхнего и нижнего пределов времени кипения скважины.
2. Способ определения времени кипения скважины после гидроразрыва с использованием распространения ползучести трещины гидроразрыва по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (2) вычисляют длину трещины, ширину трещины и давление в различных местах трещины в конце образования трещины гидроразрывом и способ выглядит следующим образом:
вычисляют длину трещины L в конце образования трещины ГРП по следующей формуле:
,
где t – время от начала строительства ГРП до окончания трещин ГРП, мин;
вычисляют ширину трещины Wx=0 в раскрытии трещины в конце образования трещины ГРП по следующей формуле:
,
где x – координаты различных положений по длине трещины, м, если принять отверстие трещины за начало координат;
вычисляют ширину трещины Wx в различных положениях в направлении по длине трещины в конце создания трещины гидроразрыва по следующей формуле:
;
вычисляют градиент давления в трещине , чтобы получить давление Рx в различных положениях по длине трещины:
,
3
где– расход в разных положениях по длине трещины в трещине, м/с;
- минимальное горизонтальное главное напряжение, Па.
3. Способ определения времени кипения скважины после гидроразрыва с использованием распространения ползучести трещины гидроразрыва по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (3) получают общую ширину трещины, общий объем трещины и ширину ползучести трещины и объем ползучести трещины, этот процесс выглядит следующим образом:
k,j
k,j
трещину разделяют на n сегментов по длине трещины, и давление в трещине эквивалентно серии прямоугольных импульсных давлений с равными временными интервалами, тогда давление k-го сегмента трещины в момент времени j равно p, а ширину W k-го сегмента трещины в момент времени j вычисляют по следующей формуле:
,
где N – постоянная инверсии Лапласа, как правило, равна 10;
– постоянная инверсии Лапласа, значение которой определяется N;
– коэффициент Пуассона в пространстве Лапласа;
– модуль Юнга в пространстве Лапласа, МПа;
– дискретный момент времени в момент времени j, с;
– полудлина трещины в момент времени j, м;
– расстояние от левого конца k-го сегмента трещины до отверстия трещины, м;
– расстояние между правым концом k-го сегмента трещины и отверстием трещины, м;
s – переменная Лапласа, , безразмерная;
z – переменная аналитической функции, м;
x
к,1
t
c
принимая давление p в различных положениях трещины в конце образования трещины ГРП как давление p k-го сегмента трещины в момент 1, вычисленное по приведенной выше формуле,  при  представляет собой общую ширину трещины; вычисляя поперечное сечение трещины как эллипс, длину трещины L, получают общий объем трещины V; вычисленное  при  – ширина ползучести трещины, и объем ползучести трещины V получают тем же способом.
4. Способ определения времени кипения скважины после гидроразрыва с использованием распространения ползучести трещины гидроразрыва по п. 1, отличающийся тем, что: на этапе (4) вычисляют J-интеграл и C*-интеграл вершины трещины в момент времени j, этот процесс выглядит следующим образом:
e
e
вычисляют упругий объем трещины, упругую ширину трещины w, а давление p при условиях упругой ширины трещины вычисляют по следующей формуле:
,
n
где b– расстояние между левым концом вершины трещины и отверстием трещины, м;
I
положение самого дальнего расстояния между трещиной и отверстием трещины в момент времени j определяют по следующей формуле, то есть коэффициент интенсивности напряжения K  на вершине трещины:
;
таким образом, можно получить напряжение и смещение вершины трещины в момент времени j:
,
где– напряжение в направлении х вершины трещины, МПа;
– напряжение в направлении y вершины трещины, МПа;
– напряжение сдвига в вершине трещины, МПа;
X – смещение вершины трещины в направлении x, м;
Y – смещение вершины трещины в направлении y, м;
θ
– полярный угол полярной системы координат, установленной в вершине трещины, рад;
r – полярный диаметр полярной системы координат, установленной в вершине трещины, м;
j
вычисляют J-интеграл J в вершине трещины в момент времени j:
,
3
где W – плотность энергии деформации в вершине трещины, МДж/м;
εij
– деформация на вершине трещины, где все индексы ij представляют три типа xx, yy и xy;
– напряжение в вершине трещины, МПа;
– сила тяги в вершине трещины, МПа;
Г – любая петля от нижней поверхности вершины трещины до верхней поверхности, м;
n – единичный вектор нормали, перпендикулярный интегральной петле в вершине трещины, безразмерный;
j
IC
IC
если J＜ J, J является пороговым значением распространения ползучести породы, то это не удовлетворяет условию распространения ползучести, и длина трещины в это время остается неизменной, , этапы (3), (4) повторяют, чтобы получить J-интеграл  в вершине трещины в момент времени j+1;
j
IC
если J ≥ J, условие распространения ползучести достигается, и вычисляют C*-интеграл  вершины трещины в момент времени j:
,
3
·
где  – скорость изменения плотности энергии деформации в вершине трещины, МДж/(мс);
– скорость изменения смещения вершины трещины в направлении x, м/с;
вычисляют полудлину трещины  в момент времени j+1 по скорости распространения ползучести вершины трещины:
;
получают упругую ширину трещины при условиях полудлины трещины на основе упругого объема трещины, ползучесть породы не влияет напрямую на давление в трещине, поэтому давление  в k-ом сегменте трещины в момент времени j+1 вычисляют по следующей формуле:
;
этапы (3) и (4) повторяют, чтобы получить J-интеграл и C*-интеграл вершины трещины в момент времени j+1.
5. Способ определения времени кипения скважины после гидроразрыва с использованием распространения ползучести трещины гидроразрыва по п. 1, отличающийся тем, что на этапе (5) рисуют график и график и оценивают верхний и нижний пределы времени кипения скважины, этот процесс выглядит следующим образом:
когда кривая  постепенно становится пологой и скорость изменения J-интеграла остается стабильной в течение более 7 часов, можно сделать вывод, что это вошло в стадию установившейся ползучести, и данное значение является нижним пределом времени кипения скважины; когда значение C*-интеграла ниже 0,015, мощность распространения ползучести трещины недостаточна, и распространение трещины прекращается, это верхний предел времени кипения скважины.