第38卷第3期 2017年6月
文章编号：10013873(2017)03033705
新疆石油地质
XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY DOI:10.7657/XJPG20170314
地层破裂压力液压试验数据拟合分析
杨明合"，孙婷"，杨虎”，陈伟峰？，文乾彬？，石建刚2
Vol.38,No.3 Jun.2017
（1.长江大学油气钻井技术国家工程实验室，武汉430100；2.中国石油新疆油田分公司工程技术研究院，新疆克拉玛依834000）
要：液压试验法是一种有效获取地层破裂压力的方法，但实际液压试验曲线和理想液压试验曲线差距很大，难以摘
直接从实际液压试验雷线上确定地层漏失压力。为有效解决此问题，从对比分析理想与实际液压试验函线特征着手，根据理想液压试验曲线与圈有频率为㎡/2、阻尼系数为1.00时的欠阻尼报动方程具有相似的几何特征，提出了一种应用欠阻尼振动方程来拟合液压试验数据、确定地层漏失压力的方法，把利用实际液压试验曲线确定地层漏失压力的难题，转化为对欠阻尼振动方程初始振幅的求解；通过对原始液压试验数据重构分析及合理设定拟合方程参数的初始值和约束条件，有效消除了液压试验数据间的数量级差别、提高拟合计算稳定性。实例分析表明，该方法可为利用实际液压试验曲线确定地层破裂压力提供较为科学的依据。
关键调：地层破裂压力；地层滞失压力液压试验；欠阻尼振动方程；曲线特征；数据报合
中图分类号：TE21
文献标识码：A
Analysis on Data Fitting of Hydraulic Test for Formation Fracture Pressure YANG Minghe', SUN Ting',YANG Hu', CHENG Weifeng, WEN Qianbin', SHI Jiangang(1.National Engineering Laboratory of Drilling Technologies, Yangtze University, Wuhan, Hubei 430100, China;
2.Research Institute of Engineering Technology, Xinjiang Oilfield Company, PetroChina, Karamay, Xinjiang 834000, China)
Abstract: Hydraulic test method is an effective way to obtain formation fracture pressure, But the actual hydraulic test curve and the ideal hydraulic test curve are very different, so it is difficult to determine the formation leakage pressure directly from the actual hydraulic test curve, In order to effectively solve this problem, starting from the comparison of the characteristics of ideal hydraulic test curve and the ac-tual one, and based on the similar geometric features between the ideal hydraulic test curve and the underdamping vibration equation with the natural frequency of r/2 and the damping coeficient of 1.00, the paper proposes a method to fit the hydraulic test data by using the un-derdamping vibration equation to determine the leakage pressure, which could transform the problem of determining the leakage pressure based on the actual test curve into the solving of the initial amplitude of the underdamping vibration equation. Through the analysis on re-construction of the original hydraulic test data and the reasonable setting of the initial values and the constraint conditions of the fitting equation parameters, the difference of the order of magnitude among test data is effectively eliminated and the stability of the fitting is im-proved. The case analysis shows that this method provides a scientific basis for formation fracture pressure determination by using the actu-al hydraulic test curves.
Keywords: formation fracture pressure; formation leakage pressure; hydraulic test; underdamping vibration equation; curve characteristic;
data fitting
地层破裂压力是钻井和压裂设计的基础数据之。目前国内外确定地层破裂压力方法较多，主要包括直接根据数学模型计算（如伊顿法）、利用声波测井资料预测、利用地质参数预测（如安德森法）及现场水力压裂试验实测等4类"，其中，现场水力压裂试验的液压试验法是最为直接、准确的方法。但受油气田现场条件限制，实际液压试验曲线和理想液压试验曲线差别很大，难以从实际液压试验曲线上准确确定地层漏失压力，只能进行简单的估计，随意性大。本文根据欠阻尼振动方程与理想液压试验曲线具有相似的几何特征，提出了一种应用欠阻尼振动方程来拟合液压试验数据、确定地层漏失压力的方法，为合理确定地层破裂压力提供一种较为科学的依据。
收稿日期：2016-10-20
修订日期：2017-05-03
1地层破裂压力液压试验曲线特征
理想液压试验曲线特征 1.1
地层破裂压力理想液压试验曲线如图1所示。根据地层水力压裂机理-，由于试验时泵人流体的排量较小，若忽略流体流动阻力的影响，地层漏失压力(L点对应的立管压力)可直接反映出地应力中的最小主应力，且L点和M点、N点近似处于同一水平线，地层漏失压力和传播压力（M点和N点对应的立管压力)都近似等于地层最小主应力。因此，曲线中只要出现L点即达到试验目的。
当泵排量恒定时，理想液压试验曲线具有明显 4段特征：①OL段：随泵入量增加，井内压力呈线性增
作者简介：杨明合（1976-），男，河南潢川人，副教授，油气井工程，（Tel)13697166186(E=mail)yangminghe76@qq.com 万方数据