
【化】 clossing pressure
close
【化】 close; close-up; on
【醫】 occlude; occlusio; occlusion; synezesis; synizesis
press; tension; compressive stress; pinch; stress; tax
【化】 pressure
【醫】 baro-
在石油工程與地質力學領域中,"閉合壓力"(Closure Pressure)指岩石裂縫在外部應力作用下達到力學平衡時的臨界壓力值,即裂縫開始閉合或停止擴展的最小壓力條件。該術語是水力壓裂技術中的核心參數,用于評估儲層改造效果和裂縫導流能力。
根據國際石油工程師協會(SPE)的定義,閉合壓力可通過以下公式計算: $$ Pc = sigma{min} + sigma{net} $$ 其中$sigma{min}$為最小水平主應力,$sigma_{net}$為淨壓力增量。該計算模型被廣泛應用于北美頁岩氣開發的标準壓裂設計手冊。
在工程實踐中,閉合壓力的測定通常采用階梯式降壓測試(Step-Rate Test)或壓降分析法。美國能源部(DOE)的岩心實驗數據庫顯示,典型頁岩儲層的閉合壓力範圍在25-45 MPa之間,具體數值受岩石泊松比、楊氏模量和地層溫度的共同影響。中國石油勘探開發研究院的現場數據表明,閉合壓力與裂縫導流能力的相關系數可達0.87,直接影響單井産能預測精度。
閉合壓力是工程地質學和石油工程領域的重要概念,在不同應用場景中有以下核心定義及特性:
閉合壓力指裂縫在無支撐劑條件下保持似閉非閉狀态所需的壓力,又稱閉合應力。具體表現為:
與應力的關系
壓力層級對比
閉合壓力 < 破裂壓力 < 延伸壓力,是壓裂壓力分析的基準參數,類似油藏滲流中的原始地層壓力。
注:不同領域定義側重不同,工程領域多關注力學特性,醫學則側重生理功能指标。
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