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龙图腾网获悉西南石油大学申请的专利一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117973258B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410122295.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法是由高佳佳;张佩玉;高欢;黄刘科;黄陈成;刘海龙;边庚辰;陈福志;李栓设计研发完成，并于2024-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法，主要步骤包括测量水泥环的弹性力学参数和岩石的物性、孔隙介质力学耦合参数和抗拉强度，地应力和孔隙压力；获取井身结构和井眼轨迹数据；利用“套管‑水泥环‑地层组合体”变形控制方程和调和方程获得定向井井周围岩受套管‑水泥环耦合作用的应力场解析解，及多孔岩石的流固耦合控制方程推导出射孔孔道围岩的场变量应力和孔隙压力解析解，结合岩石拉伸起裂准则，确定出定向射孔压裂起裂压力流固耦合预测方法。基于本发明推导的两类解析解，可预测定向射孔水力压裂的起裂角和动态起裂压力，优化射孔深度，相位角和施工排量。本发明可对定向射孔水力压裂设计提供基础理论与技术指导。

本发明授权一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法在权利要求书中公布了：1.一种定向射孔水力压裂起裂压力流固耦合预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、利用气测渗透仪测量岩心的渗透率和孔隙度； 步骤二、利用高温高压岩石三轴测试仪测量水泥石和地层岩石的弹性力学参数，岩石的孔隙介质力学参数和强度参数； 步骤三、利用声发射实验测量地应力数据确定水平构造应变，统计现场实测孔隙压力数据； 步骤四、利用实验测量数据确定岩石的弹性力学、孔隙介质力学和强度参数理论预测公式中的拟合系数，结合测井数据获取井下研究井深岩石的弹性力学、孔隙介质力学和强度参数； 步骤五、利用测井数据反演得到研究井深的地应力和原始孔隙压力； 步骤六、统计井身结构，井眼轨迹和套管力学参数； 步骤七、利用“套管-水泥环-地层组合体”的变形控制方程和调和方程，推导出非均匀地应力条件下定向井井周围岩受套管-水泥环耦合作用的应力场解析解； 步骤八、利用套管-水泥环耦合作用的定向井井周围岩应力新解，射孔孔道周围多孔岩石的流固耦合控制方程，推导出定向射孔孔道围岩受流固耦合作用的场变量即应力场和孔隙压力场解析解； 步骤九、综合定向射孔孔周围岩场变量的流固耦合解，岩石拉伸起裂准则，预测定向射孔水力压裂的起裂角和动态起裂压力，优化射孔深度，相位角和施工排量；确定定向射孔水力压裂起裂角和动态起裂压力的过程为：定义井斜角γbi＝i°，i＝0:i:90、方位角Ωbj＝j°,j＝0∶j∶360、井周角即射孔相位角θk＝k°，k＝0：k：360、射孔孔道周向角θ′m＝m°，m＝0：m：360及压力数组用以确定最终所需的起裂压力值；其中，设定为大于三个主地应力σH,σh,σv的最大值，σH指水平最大地应力，σh为水平最小地应力和σv为上覆岩层压力，MPa；给定矩阵γbi,Ωbj和相位角θk，压力pml以间隔1从减小至0，当满足判断条件σ′3+St≤m可获得射孔孔道周向角θ′m对应的起裂压力矩阵通过筛选出矩阵中的最小值作为给定井斜和方位角γbi,Ωbj沿相位角θk射孔时的起裂压力值，对应的周向角θ′m为射孔孔道的起裂角；并且射孔孔道围岩的流固耦合型场变量即应力场和孔隙压力场值具有时间相关性，且场变量求解的边界条件受井口注入排量影响，确定的起裂压力值随压裂施工时间而动态变化，并通过起裂压力值优化井口注入排量；再者，射孔孔道围岩的流固耦合型场变量值依赖射孔深度，通过不同射孔深度的起裂压力值规律研究对射孔深度进行优化。

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