裂缝闭合压力

《石油名词》第一版。

1994年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

闭合压力 closure pressure

也称闭合应力。...在不考虑裂缝内净压力的情况下，可用下式近似计算：裂缝闭合压力=瞬时关井（井口）压力 井筒液柱压力。裂缝闭合压力的大小与最小水平应力有关，它是影响裂缝导流能力的重要因素。

实例(1)。砂岩地层深9056～9191ft，净厚度115ft，渗透率0.07md。增产措施计划包括：平衡测试、压裂液效率测试（FET）和主支撑压裂作业。在平衡测试期间，i1=15bbl/min ，i2= 1.67bbl/min。基于压裂压力计算的裂缝闭合压力为7583psi。

在平衡测试关井和FET关井后根据压力降推算的闭合压力分别为7570psi和7683psi。仅根据关井后的压力降数据推算的闭合压力具有多解性，只有在用平衡测试法确定了闭合压力之后，才能在压力降曲线上识别出正确的裂缝闭合点。

实例(2)。砂岩地层深5440～5487ft，净厚度38ft，渗透率0.02md。增产措施计划包括：平衡测试、FET、支撑压裂处理。i1=15bbl/min，i2=1.16bbl/min。i1注入时间tp为3min。由于压裂液的滤失率低，16min后才达到压力平衡。根据处理压力计算的裂缝闭合压力为4710psi；根据FET关井后压力降推算的闭合压力约为4751psi。推算结果与平衡测试结果具有很好的一致性。

实例(3)。在本次作业中，注入压裂液的目的不是为了确定裂缝闭合压力，而是一次支撑压裂作业前的导流处理，目的是在裂缝底部形成一个人工屏障。导流处理包括大排量泵入前置液，形成一定的裂缝长度，然后以低排量泵入砂浆，沉淀后形成屏障。

由于作业过程恰好与平衡测试法类似，因此用平衡法分析导流处理期间记录的压力数据，推算裂缝闭合压力。根据处理压力数据计算的闭合压力为2901psi。在第一次注入、第二次注入和导流处理结束后，关井压力降分析推算的裂缝闭合压力分别为2950psi、3105psi和3130psi。

新的确定裂缝闭合压力的平衡测试法是一种注入测试法，类似于常规的注入/关井/压力降测试法。新方法不关井而是以低排量i2连续注入流体，开始处理时压力下降。由于i2比主压裂作业时的泵排量i1小得多，因此i2小于压裂液滤失率。当压裂液滤失率大于注入率时，裂缝体积和压力随时间降低。

当裂缝体积下降到一定程度时裂缝趋于闭合，裂缝长度也随之缩减。压裂液滤失率将随时间减少，直到最后压裂液的滤失率等于注入率。这时裂缝体积达到稳定，井眼压力达到平衡并开始逐步上升，因为从这时起压裂液滤失率随时间下降而注入率保持不变。压裂液注入率与滤失率达到平衡时（teq）的最小压力即为平衡压力peq。在压力达到平衡后立即关井，测试结束。

平衡压力是裂缝闭合压力的上限。通过减去最后关井时的瞬时压力变化ΔPsi ，可以消除摩擦和扭曲成分。校正后的平衡压力(Peq －ΔPsi)与裂缝的闭合压力只相差裂缝中的净压力，由于注入率i2较小，净压力相对较小，因此校正后的平衡压力近似等于裂缝闭合压力。如果把校正后的平衡压力再减去净压力，则得到更准确的裂缝闭合压力。