本申請(qǐng)屬于石油壓裂改造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法和裝置。

背景技術(shù)：

本部分的描述僅提供與本申請(qǐng)公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

隨著能源需求的增加，國(guó)內(nèi)外對(duì)頁(yè)巖氣等非常規(guī)儲(chǔ)層進(jìn)行大力壓裂開發(fā)，水平井結(jié)合壓裂技術(shù)是規(guī)模有效開發(fā)頁(yè)巖氣藏的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，對(duì)壓裂過程中裂縫延伸行為的判定以及相關(guān)工程和地質(zhì)參數(shù)等對(duì)裂縫延伸行為影響的分析是實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣有效縫網(wǎng)壓裂改造的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。

壓裂裂縫與天然裂縫產(chǎn)生交叉行為形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者等通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明壓裂裂縫易與天然裂縫發(fā)生交叉，并且水平應(yīng)力差、逼近角、膠結(jié)強(qiáng)度、天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)等是影響壓裂裂縫與天然裂縫交叉行為的重要因素。同時(shí)國(guó)內(nèi)外學(xué)者相繼提出了許多判定準(zhǔn)則預(yù)測(cè)壓裂過程中天然裂縫的張開/剪切滑移行為，例如Warpinski準(zhǔn)則、Renshaw準(zhǔn)則、周建準(zhǔn)則、Gu準(zhǔn)則。已有判斷準(zhǔn)則和實(shí)驗(yàn)大多是研究垂直裂縫的交叉行為。隨后，程萬等人考慮裂縫傾角對(duì)裂縫交叉行為的影響，并提出相應(yīng)準(zhǔn)則。

頁(yè)巖氣儲(chǔ)層基質(zhì)孔滲較差，向裂縫供氣能力較弱，僅靠單一壓裂主縫很難取得預(yù)期的增產(chǎn)效果。因此，通常需要運(yùn)用多級(jí)分段壓裂或者分段多簇壓裂等“縫網(wǎng)壓裂”技術(shù)提高產(chǎn)能?！翱p網(wǎng)壓裂”過程多裂縫同時(shí)或者先后延伸時(shí)，壓裂裂縫周圍存在“應(yīng)力影”(stress shadow)，會(huì)改變?cè)嫉貙討?yīng)力狀態(tài)，從而影響周圍其他壓裂裂縫的延伸與擴(kuò)展。Elliott和Sneddon，Crouch基于邊界元理論提出位移不連續(xù)方法(displacement discontinuity method，DDM)，給出無限縫高二維裂縫周圍應(yīng)力分布解析解。隨后，Olson等通過添加修正因子使DDM適用到有限縫高的三維裂縫延伸情況，使其更符合實(shí)際情況。

然而，本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：

目前，頁(yè)巖氣等非常規(guī)儲(chǔ)層開發(fā)通常結(jié)合“縫網(wǎng)壓裂”技術(shù)，即分段多級(jí)壓裂和分段多簇壓裂。而這些壓裂過程中，多條壓裂裂縫先后延伸或者同時(shí)延伸，那么壓裂裂縫間通常會(huì)存在應(yīng)力干擾。尤其是在壓裂裂縫間距比較小的情況下，應(yīng)力干擾影響顯得尤為突出。而現(xiàn)有的裂縫交叉判定準(zhǔn)則僅停留在單條裂縫延伸條件，對(duì)應(yīng)力干擾條件下，壓裂裂縫與天然裂縫相遇時(shí)的交叉行為缺乏適用性。因此，當(dāng)存在應(yīng)力干擾時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)的壓裂裂縫的穿透行為的判斷不夠準(zhǔn)確。由此，壓裂裂縫與天然裂縫交叉后，現(xiàn)有的方法對(duì)確定應(yīng)力干擾條件下的起裂角也存在一定的局限性。

應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法和裝置，在考慮裂縫應(yīng)力干擾的情況下，對(duì)縫網(wǎng)壓裂過程中壓裂裂縫與天然裂縫的交叉行為進(jìn)行判定，從而提高對(duì)壓裂裂縫穿透行為判斷以及確定的壓裂裂縫的起裂角的準(zhǔn)確度。同時(shí)，分析水平主應(yīng)力、天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)、天然裂縫長(zhǎng)度、壓裂裂縫長(zhǎng)度、壓裂裂縫間距、天然裂縫相對(duì)位置、壓裂裂縫凈壓力等對(duì)壓裂裂縫與天然裂縫的交叉行為和起裂角的影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦碌募夹g(shù)方案。

一種縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法，包括：獲取目標(biāo)儲(chǔ)層的地質(zhì)參數(shù)；獲取壓裂裂縫和天然裂縫的性質(zhì)參數(shù)；基于所述地質(zhì)參數(shù)和所述性質(zhì)參數(shù)，根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則，確定所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為；所述穿透行為判定準(zhǔn)則至少與壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾相關(guān)聯(lián)。

一種縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置，包括：地質(zhì)參數(shù)獲取模塊，用于獲取目標(biāo)儲(chǔ)層的地質(zhì)參數(shù)；性質(zhì)參數(shù)獲取模塊，用于獲取壓裂裂縫和天然裂縫的性質(zhì)參數(shù)；穿透行為確定模塊，用于基于所述地質(zhì)參數(shù)和所述性質(zhì)參數(shù)，根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則，確定所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為；所述穿透行為判定準(zhǔn)則至少與壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾相關(guān)聯(lián)。

本申請(qǐng)通過將壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾的影響納入到對(duì)壓裂裂縫的穿透行為判定中，較佳地契合了縫網(wǎng)壓裂存在多條壓裂裂縫延伸的情形，大大提高了壓裂裂縫穿透行為判定的準(zhǔn)確度。從而形成特定儲(chǔ)層參數(shù)下壓裂施工參數(shù)優(yōu)化方法，為頁(yè)巖氣縫網(wǎng)壓裂施工提供了依據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施方式中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法的流程圖；

圖2為多級(jí)分段壓裂裂縫先后依次延伸和分段多簇壓裂裂縫同時(shí)延伸裂縫穿透行為判定對(duì)比圖版；

圖3為不同穿透準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)的壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖4A為不同壓裂裂縫長(zhǎng)度下壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖4B為不同壓裂裂縫間距下壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖4C為天然裂縫等長(zhǎng)下壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖4D為天然裂縫中間短兩邊長(zhǎng)下壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖4E為不同壓裂裂縫凈壓力下壓裂裂縫穿透行為判定圖版；

圖5A為不同壓裂裂縫長(zhǎng)度下壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后起裂角變化曲線圖版；

圖5B為不同壓裂裂縫間距下壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后起裂角變化曲線圖版；

圖5C為天然裂縫等長(zhǎng)時(shí)壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后不同位置裂縫起裂角變化曲線圖版；

圖5D為天然裂縫中間短兩邊長(zhǎng)時(shí)壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后不同位置裂縫起裂角變化曲線圖版；

圖5E為不同壓裂裂縫凈壓力下壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后起裂角變化曲線圖版；

圖6A為不同壓裂裂縫長(zhǎng)度下壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖6B為不同壓裂裂縫間距下壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖6C為不同天然裂縫相對(duì)位置下壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖6D為不同天然裂縫長(zhǎng)度下壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖6E為不同壓裂裂縫凈壓力下多條壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖6F為不同壓裂裂縫凈壓力下單條壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化曲線圖版；

圖7為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置的模塊圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施方式，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

圖1為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法的流程圖。雖然本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦率鰧?shí)施方式或流程圖所述的方法操作步驟，但是基于常規(guī)或者無需創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步驟。此外，所述方法在邏輯性上不存在必要因果關(guān)系的步驟中，這些步驟的執(zhí)行順序不限于本申請(qǐng)實(shí)施方式中所提供的執(zhí)行順序。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施方式提供的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法包括以下步驟：

步驟S11：獲取目標(biāo)儲(chǔ)層的地質(zhì)參數(shù)；

步驟S12：獲取壓裂裂縫和天然裂縫的性質(zhì)參數(shù)；

步驟S13：基于所述地質(zhì)參數(shù)和所述性質(zhì)參數(shù)，根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則，確定所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為；所述穿透行為判定準(zhǔn)則至少與壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾相關(guān)聯(lián)。

在本實(shí)施方式中，所述地質(zhì)參數(shù)可以包括：最大水平主應(yīng)力，最小水平主應(yīng)力，泊松比，楊氏模量。地質(zhì)參數(shù)獲取可以是在對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層執(zhí)行縫網(wǎng)壓裂操作之前，具體的，可以預(yù)先對(duì)獲取的目標(biāo)儲(chǔ)層中的巖心進(jìn)行應(yīng)力分析，得到巖心的最大和最小水平主應(yīng)力值，則得到的該巖心的最大和最小水平主應(yīng)力值可以反映目標(biāo)儲(chǔ)層的水平主應(yīng)力的狀態(tài)，并將該巖心的最大和最小水平主應(yīng)力值作為目標(biāo)儲(chǔ)層的最大和最小水平主應(yīng)力值。

在本實(shí)施方式中，所述性質(zhì)參數(shù)可以包括：天然裂縫長(zhǎng)度，壓裂裂縫長(zhǎng)度，壓裂裂縫間距，壓裂裂縫數(shù)量，天然裂縫抗張強(qiáng)度，天然裂縫抗剪強(qiáng)度，天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)，壓裂裂縫凈壓力。性質(zhì)參數(shù)可以是在對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層執(zhí)行縫網(wǎng)壓裂操作時(shí)或執(zhí)行縫網(wǎng)壓裂操作后獲取的，具體的，可以通過遠(yuǎn)場(chǎng)壓裂測(cè)試或壓裂后采礦及取心的方式獲取裂縫的性質(zhì)參數(shù)。舉例為，遠(yuǎn)場(chǎng)壓裂測(cè)試可以為將壓裂測(cè)試的接收器放置在鄰井下與壓裂層大致相同的深度，采用井下微地震或井下傾斜儀測(cè)試，獲得裂縫的幾何形態(tài)和性質(zhì)參數(shù)；或者，壓裂后采礦及取心可以為在對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層執(zhí)行縫網(wǎng)壓裂操作后，通過對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)層采礦和取心的方式，在實(shí)驗(yàn)室中獲取裂縫的幾何形態(tài)和性質(zhì)參數(shù)。

在本實(shí)施方式中，所述穿透行為判定準(zhǔn)則至少與壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾相關(guān)聯(lián)，從而，將壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾的影響納入到對(duì)壓裂裂縫的穿透行為判定中，較佳地契合了縫網(wǎng)壓裂存在多條壓裂裂縫延伸的情形，大大提高了壓裂裂縫穿透行為判定的準(zhǔn)確度。

在本實(shí)施方式中，所述穿透行為判定準(zhǔn)則如下：

其中，

S₀-天然裂縫抗剪強(qiáng)度，MPa；

T₀-天然裂縫抗張強(qiáng)度，MPa；

μ-天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)；

σ_H-最大水平主應(yīng)力，MPa；

σ_h-最小水平主應(yīng)力，MPa；

σ_Fy-壓裂裂縫間應(yīng)力，MPa；

G＝E/(2*(1+v))；

-壓裂裂縫間距，m；

f_yy-函數(shù)f(x,y)的二階偏導(dǎo)數(shù)；

f_xyy、f_yyy-函數(shù)f(x,y)的三階偏導(dǎo)數(shù)；

Di,jn、Di,js-第i條壓裂裂縫的第j個(gè)邊界單元的位移不連續(xù)量，m；

E-楊氏模量，MPa；

G-剪切模量，MPa；

v-泊松比；

x-橫坐標(biāo)位置，m；

y-縱坐標(biāo)位置，m；

a-壓裂裂縫半長(zhǎng)，m。

實(shí)際中，可以通過matlab軟件進(jìn)行編程求解，輸入地質(zhì)參數(shù)和性質(zhì)參數(shù)，將多條壓裂裂縫的各微元離散化得到求出方程組的系數(shù)矩陣；采用LU分解法對(duì)矩陣方程進(jìn)行求解，獲得不同壓裂裂縫單元的位移不連續(xù)量，再通過疊加原理得到裂縫尖端應(yīng)力值，然后根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則，判定壓裂裂縫的延伸穿透行為。

在本實(shí)施方式中，基于所述地質(zhì)參數(shù)和所述性質(zhì)參數(shù)，根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則確定壓裂裂縫對(duì)天然裂縫的穿透行為具體可以包括：

當(dāng)

即

所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為是：所述壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透所述天然裂縫。

當(dāng)或者

即時(shí)，

所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為是：所述壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透所述天然裂縫。

當(dāng)

即時(shí)，

所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為是：所述壓裂裂縫直接穿透所述天然裂縫。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還可以包括：基于所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則確定不同穿透行為下所述壓裂裂縫的起裂角。

具體的，當(dāng)所述壓裂裂縫直接穿透所述天然裂縫時(shí)，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

其中，

θ_p-起裂角，°；

τ_tip,xy、σ_tip,x、σ_tip,y-三向主應(yīng)力，MPa；

K_I-第一類強(qiáng)度因子，MPa·m^1/2；

r-坐標(biāo)中壓裂裂縫尖端到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離，m；

θ-壓裂裂縫沿x軸正方向順時(shí)針轉(zhuǎn)過的角度，°；

σ_H-最大水平主應(yīng)力，MPa；

(k-壓裂裂縫數(shù)量)；

Di,jn、Di,js-第i條壓裂裂縫的第j個(gè)邊界單元的位移不連續(xù)量，m；

G＝E/(2*(1+v))；

-壓裂裂縫間距，m；

f_xx、f_xy、f_yy-函數(shù)f(x,y)的二階偏導(dǎo)數(shù)；

f_xyy、f_yyy-函數(shù)f(x,y)的三階偏導(dǎo)數(shù)；

E-楊氏模量，MPa；

G-剪切模量，MPa；

v-泊松比；

x-橫坐標(biāo)位置，m；

y-縱坐標(biāo)位置，m；

a-壓裂裂縫半長(zhǎng)，m。

當(dāng)所述壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透所述天然裂縫時(shí)，所述預(yù)設(shè)規(guī)則如下：

K_Isinα₁+K_Π(3cosα₁-1)＝0；

其中，

α₁-起裂角，°；

K_I-第一類強(qiáng)度因子，MPa·m^1/2；

K_Ⅱ-第二類強(qiáng)度因子，MPa·m^1/2；

σ_H-最大水平主應(yīng)力，MPa；

σ_h-最小水平主應(yīng)力，MPa；

b-天然裂縫半長(zhǎng)，m；

P_f-壓裂裂縫凈壓力，MPa；

(k-壓裂裂縫數(shù)量)；Di,jn、Di,js-第i條壓裂裂縫的第j個(gè)邊界單元的位移不連續(xù)量，m；

G＝E/(2*(1+v))；

-壓裂裂縫間距，m；

f_xx、f_xy、f_yy-函數(shù)f(x,y)的二階偏導(dǎo)數(shù)；

f_xyy、f_yyy-函數(shù)f(x,y)的三階偏導(dǎo)數(shù)；

E-楊氏模量，MPa；

G-剪切模量，MPa；

v-泊松比；

x-橫坐標(biāo)位置，m；

y-縱坐標(biāo)位置，m；

a-壓裂裂縫半長(zhǎng)，m。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還可以包括：根據(jù)所述穿透行為判定準(zhǔn)則以及所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為，生成穿透判定圖版和起裂角變化圖版。通過生成穿透判定圖版和起裂角變化圖版，可以展現(xiàn)不同參數(shù)對(duì)壓裂裂縫延伸穿透行為，以及壓裂裂縫起裂角的影響，為工程技術(shù)人員實(shí)施縫網(wǎng)壓裂提供較為直觀的依據(jù)和指導(dǎo)。

本申請(qǐng)實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法，通過將壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾的影響納入到對(duì)壓裂裂縫的穿透行為判定中，較佳地契合了縫網(wǎng)壓裂存在多條壓裂裂縫延伸的情形，大大提高了壓裂裂縫穿透行為判定的準(zhǔn)確度。從而形成特定儲(chǔ)層參數(shù)下壓裂施工參數(shù)優(yōu)化方法，為頁(yè)巖氣縫網(wǎng)壓裂施工提供了依據(jù)。

下面結(jié)合如圖2至圖6說明本申請(qǐng)的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法的技術(shù)方案，并闡述水平主應(yīng)力、天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)、天然裂縫長(zhǎng)度、壓裂裂縫長(zhǎng)度、壓裂裂縫間距、天然裂縫相對(duì)位置、壓裂裂縫凈壓力等對(duì)壓裂裂縫與天然裂縫的交叉行為和起裂角的影響。

圖2為多級(jí)分段壓裂裂縫先后依次延伸和分段多簇壓裂裂縫同時(shí)延伸裂縫穿透行為判定對(duì)比圖版。由圖2可見，分段多級(jí)壓裂時(shí)，壓裂裂縫穿透天然裂縫的能力更強(qiáng)，并且在低水平應(yīng)力差以及高天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)條件下，差異更加明顯。

圖3為不同穿透準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)的壓裂裂縫穿透行為判定圖版。如下式所示，分別為Renshaw準(zhǔn)則、程萬準(zhǔn)則和本發(fā)明提供的判定準(zhǔn)則。

具體的，圖3示出了三種不同穿透行為判定準(zhǔn)則的水平主應(yīng)力比(σ_H/σ_h)與天然裂縫內(nèi)摩擦系數(shù)μ之間關(guān)系。結(jié)合圖2可知，在高水平應(yīng)力比條件下，裂縫交叉準(zhǔn)則基本相同；在低水平應(yīng)力比時(shí)，壓裂裂縫穿過天然裂縫的能力減弱，說明本發(fā)明的判定準(zhǔn)則考慮了壓裂裂縫之間應(yīng)力干擾影響，較之另外兩種準(zhǔn)則更加精確。

圖4A說明隨著壓裂裂縫長(zhǎng)度的增大，穿透準(zhǔn)則臨界線上移，壓裂裂縫穿過天然裂縫，而不沿著天然裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向的能力提高。

圖4B說明隨著壓裂裂縫間距的增大，穿透準(zhǔn)則臨界線下移，壓裂裂縫趨向于沿著天然裂縫發(fā)生轉(zhuǎn)向延伸，從而連接更多的天然裂縫。

圖4C說明天然裂縫等長(zhǎng)時(shí)，外邊裂縫受其他裂縫干擾的影響最小，較內(nèi)部裂縫更加容易穿透天然裂縫。

圖4D說明天然裂縫非等長(zhǎng)情況，3種天然裂縫分布條件下，壓裂裂縫穿透能力相同，這樣在整個(gè)壓裂范圍(包括邊縫)更有利于形成縫網(wǎng)。

圖4E說明隨著壓裂裂縫凈壓力的增加，壓裂裂縫穿過天然裂縫的能力減弱。分析其原因，壓裂裂縫凈壓力增大，按照裂縫延伸原理，裂縫縫寬增大，裂縫不連續(xù)位移量增大，這樣導(dǎo)致壓裂裂縫之間干擾應(yīng)力增強(qiáng)，反而導(dǎo)致壓裂裂縫更難穿過天然裂縫。因此，高的壓裂裂縫凈壓力，一方面有利于增大裂縫寬度和導(dǎo)流能力，另一方面，有利于壓裂裂縫沿天然裂縫延伸，形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)。

圖5A說明在壓裂裂縫直接穿透天然裂縫情況下，當(dāng)水平主應(yīng)力比較大時(shí)，壓裂裂縫縫長(zhǎng)對(duì)起裂角影響不大；當(dāng)水平主應(yīng)力比較小時(shí)，起裂角隨壓裂裂縫長(zhǎng)度增大而增大。

圖5B說明在壓裂裂縫直接穿透天然裂縫情況下，當(dāng)水平主應(yīng)力比較大，裂縫間距對(duì)起裂角影響不大；當(dāng)水平主應(yīng)力比較小，起裂角隨壓裂裂縫長(zhǎng)度增大而減小。

圖5C是壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后，當(dāng)天然裂縫等長(zhǎng)時(shí)不同位置裂縫起裂角變化曲線圖版，可以看出邊裂縫比中間裂縫起裂角大。

圖5D是壓裂裂縫直接穿透天然裂縫后，當(dāng)天然裂縫中間短兩邊長(zhǎng)時(shí)不同位置裂縫起裂角變化曲線圖版，可以看出邊裂縫與中間裂縫起裂角臨界線重合。

圖5E說明在壓裂裂縫直接穿透天然裂縫情況下，當(dāng)水平主應(yīng)力比較小時(shí)，起裂角隨壓裂裂縫凈壓力增大而增大；當(dāng)水平主應(yīng)力比較大時(shí)，壓裂裂縫凈壓力不是起裂角的重要影響因素。

圖6A說明壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫情況下，起裂角隨逼近角的增大先升高后降低，不同壓裂裂縫長(zhǎng)度對(duì)起裂角的影響很小。

圖6B說明壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫情況下，壓裂裂縫間距對(duì)起裂角的影響存在一個(gè)峰值，當(dāng)壓裂裂縫間距逐漸增大時(shí)，起裂角先增加后降低。

圖6C反映了不同天然裂縫相對(duì)位置下壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫的起裂角變化情況，當(dāng)逼近角較小時(shí)，中間裂縫的起裂角比邊裂縫的大；當(dāng)逼近角較大時(shí)，裂縫位置對(duì)起裂角影響不大。

圖6D說明壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透天然裂縫情況下，天然裂縫長(zhǎng)度對(duì)起裂角的影響很小。

圖6E說明多裂縫壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透情況下，當(dāng)逼近角小于18°時(shí)，不同壓裂裂縫凈壓力對(duì)起裂角的影響不明顯；當(dāng)逼近角大于18°時(shí)，壓裂裂縫凈壓力對(duì)起裂角沒有影響。

圖6F說明單裂縫壓裂裂縫轉(zhuǎn)向后再穿透情況下，隨壓裂裂縫凈壓力的增加，起裂角增加，呈正相關(guān)關(guān)系。

基于同一構(gòu)思，本申請(qǐng)實(shí)施方式還提供了一種縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置，如下面的實(shí)施方式所述。由于縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置解決問題的原理，以及能夠取得的技術(shù)效果與縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法相似，因此縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置的實(shí)施可以參見上述縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的術(shù)語“模塊”，可以是基于軟件實(shí)現(xiàn)，也可以是基于硬件實(shí)現(xiàn)，還可以是以軟硬件結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)。

如圖7所示，為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置的模塊圖。請(qǐng)參閱圖7，本實(shí)施方式的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置可以包括：地質(zhì)參數(shù)獲取模塊11，性質(zhì)參數(shù)獲取模塊12，穿透行為確定模塊13。

所述地質(zhì)參數(shù)獲取模塊11可以用于獲取目標(biāo)儲(chǔ)層的地質(zhì)參數(shù)；

所述性質(zhì)參數(shù)獲取模塊12可以用于獲取壓裂裂縫和天然裂縫的性質(zhì)參數(shù)；

所述穿透行為確定模塊13可以用于基于所述地質(zhì)參數(shù)和所述性質(zhì)參數(shù)，根據(jù)穿透行為判定準(zhǔn)則，確定所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為；所述穿透行為判定準(zhǔn)則至少與壓裂裂縫之間的應(yīng)力干擾相關(guān)聯(lián)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置還包括起裂角確定模塊14，所述起裂角確定模塊14可以用于基于所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則確定不同穿透行為下所述壓裂裂縫的起裂角。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述裝置還包括圖版生成模塊15，所述圖版生成模塊15可以用于根據(jù)所述穿透行為判定準(zhǔn)則以及所述壓裂裂縫對(duì)所述天然裂縫的穿透行為，生成穿透判定圖版和起裂角變化圖版。

本實(shí)施方式提供的縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定裝置與本申請(qǐng)縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法相對(duì)應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)縫網(wǎng)壓裂多縫延伸穿透行為的判定方法的技術(shù)效果，在此不再贅述。

在20世紀(jì)90年代，對(duì)于一個(gè)技術(shù)的改進(jìn)可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(jìn)(例如，對(duì)二極管、晶體管、開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)的改進(jìn))還是軟件上的改進(jìn)(對(duì)于方法流程的改進(jìn))。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的很多方法流程的改進(jìn)已經(jīng)可以視為硬件電路結(jié)構(gòu)的直接改進(jìn)。設(shè)計(jì)人員幾乎都通過將改進(jìn)的方法流程編程到硬件電路中來得到相應(yīng)的硬件電路結(jié)構(gòu)。因此，不能說一個(gè)方法流程的改進(jìn)就不能用硬件實(shí)體模塊來實(shí)現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對(duì)器件編程來確定。由設(shè)計(jì)人員自行編程來把一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片PLD上，而不需要請(qǐng)芯片制造廠商來設(shè)計(jì)和制作專用的集成電路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logic compiler)”軟件來實(shí)現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時(shí)所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語言來撰寫，此稱之為硬件描述語言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非僅有一種，而是有許多種，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等。目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)與Verilog2。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該清楚，只需要將方法流程用上述幾種硬件描述語言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以較容易得到實(shí)現(xiàn)該邏輯方法流程的硬件電路。

為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

通過以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來。在一個(gè)典型的配置中，計(jì)算設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)處理器(CPU)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡(luò)接口和內(nèi)存。該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施方式或者實(shí)施方式的某些部分所述的方法。該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在內(nèi)存中，內(nèi)存可能包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的非永久性存儲(chǔ)器，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲(chǔ)器(ROM)或閃存(flash RAM)。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動(dòng)和非可移動(dòng)媒體可以由任何方法或技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)。信息可以是計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序的模塊或其它數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(PRAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、其它類型的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、快閃記憶體或其它內(nèi)存技術(shù)、只讀光盤只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、數(shù)字多功能光盤(DVD)或其它光學(xué)存儲(chǔ)、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)設(shè)備或任何其它非傳輸介質(zhì)，可用于存儲(chǔ)可以被計(jì)算設(shè)備訪問的信息。按照本文中的界定，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)不包括短暫電腦可讀媒體(transitory media)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)和載波。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施方式均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施方式之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施方式重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施方式的不同之處。尤其，對(duì)于裝置實(shí)施方式而言，由于其基本相似于方法實(shí)施方式，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施方式的部分說明即可。

雖然通過實(shí)施方式描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。