CN106223918B - 水力压裂破裂压力获得方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法及装置获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数，并且在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。根据建立好的套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；再根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。与现有的水力压裂破裂压力获得方法相比，本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法考虑因素更全面，更贴近实际完井情况。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程压裂领域，具体而言，涉及一种水力压裂破裂压力获得方法及装置。
背景技术
在油气田开发过程中，特别是低渗油气田开发过程中，套管射孔水力压裂是必要的完井措施，而水力压裂破裂压力的准确计算对水力压裂优化设计具有重要的影响。
在现有技术中，通常考虑水泥环与地层之间存在微小的裂隙，压裂过程中，压裂液直接进去微小裂隙，而这与实际情况不相符合，从而不利于水力压裂破裂压力的准确计算。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种水力压裂破裂压力获得方法及装置，以改善在压裂过程中，假设压裂液直接进去微小裂隙，不利于水力压裂破裂压力的准确计算的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种水力压裂破裂压力获得方法，所述方法包括：获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数；在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
本发明实施例还提供了一种水力压裂破裂压力获得装置，所述装置包括：参数获取模块，用于获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数；第一模型建立模块，用于在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；第二模型建立模块，用于根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；水力压裂破裂压力获取模块，用于根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法及装置的有益效果为：
本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法及装置获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数，并且在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。根据建立好的套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；再根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。与现有的水力压裂破裂压力获得方法相比，本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法改善了在压裂过程中，假设压裂液直接进去微小裂隙，不利于水力压裂破裂压力的准确计算的问题。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法的流程图；
图2是图1示出的步骤S100的具体步骤的流程图；
图3是图1示出的步骤S200的具体步骤的流程图；
图4是图3示出的步骤S220的具体步骤的流程图；
图5是本发明实施例提供的套管-水泥环-地层组合示意图；
图6是本发明实施例中平均地应力作用于井周的示意图；
图7是本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得装置的结构框图；
图8是图7示出的参数获取模块的结构框图；
图9是图7示出的第一模型建立模块的结构框图；
图10是图9示出的水平地应力模型建立子模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
详情请参见图1，图1示出了本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法包括如下步骤S100至步骤S400：
步骤S100，获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数。
步骤S100具体可以包括如下步骤S110至步骤S130，详情请参见图2：
步骤S110，根据测井后获得的数据获得地层地应力参数以及孔隙流体压力值。
测井，也叫地球物理测井或矿场地球物理，简称测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法(包括重、磁、电、震、核)之一。
步骤S120，根据固井后获得的数据获得套管力学参数以及水泥环力学参数。
固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术，具有***性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。
步骤S130，根据测井后获得的数据或通过对岩石的实验测试获得地层力学参数。
地层力学参数可以根据测井后获得的数据获得，也可以通过实验测量岩石的力学参数从而获得地层力学参数，获得地层力学参数的具体方法不应该理解为是对本发明的限制。
步骤S200，在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
步骤S200具体包括如下步骤S210至步骤S230，详情请参见图3：
步骤S210，在井筒流体压力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
将井周受力***分为套管-水泥环-地层三部分的组合***，详情请参见图5，根据拉梅公式得到井筒流体压力作用下，井周应力场：
其中，σr为径向应力，σθ为周向应力，r为地层任意一点距井筒中心的距离，(σri)p为流体压力作用下的径向应力，(σθi)p为流体压力作用下的周向应力，Ai和Ci为一个系数，没有明确的物理意义，i取1、2、3，分别对应套管、水泥环以及地层。
平面应变关系式为：
其中，E为平面应力条件下的弹性模量，E’为平面应变条件下的弹性模量，则E’1为平面应变条件下套管的弹性模量，E’2为平面应变条件下水泥环的弹性模量，E’3为平面应变条件下地层的弹性模量，
v为平面应力条件下的泊松比，v’为平面应变条件下的泊松比，则ν'1为平面应变条件下套管的泊松比，ν'2为平面应变条件下水泥环的泊松比，ν'3为平面应变条件下地层的泊松比。
边界条件、应力连续条件以及位移连续条件如下：
其中，r为地层任意一点距井筒中心的距离，R1为套管的内径，R2为水泥环的内径，R3为水泥环的外径，PW为井筒内的流体压力，
(σr1)p为流体压力作用下的套管的径向应力，(σr2)p为流体压力作用下的水泥环的径向应力，(σr3)p为流体压力作用下的地层的径向应力，(ur1)p为流体压力作用下的套管的径向位移，(ur2)p为流体压力作用下的水泥环的径向位移，(ur3)p为流体压力作用下的地层的径向位移。
将式(3)带入式(1)，可求得式(1)中的六个未知参数如下：
式(4)中的未知参数表示如下：
其中，R1为套管的内径，R2为水泥环的内径，R3为水泥环的外径，E’1为平面应变条件下套管的弹性模量，E’2为平面应变条件下水泥环的弹性模量，E’3为平面应变条件下地层的弹性模量，ν'1为平面应变条件下套管的泊松比，ν'2为平面应变条件下水泥环的泊松比，ν'3为平面应变条件下地层的泊松比。
将式(1)至式(5)联立，可以获得在井筒流体压力单独作用下，套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
步骤S220，在水平地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
考虑到水平面的原地应力σH和σh，引入平均地应力σ和偏差地应力S如下：
其中，σH为水平最大原地主应力，σh为水平最小原地主应力，
而极坐标下的水平面远地应力场表示为：
其中，σr为径向应力，τrθ为切向应力，θ为井眼周向角。
具体可以将式(7)分解为以下两个边界条件分别进行求解。
边界条件A：
边界条件B：
对边界条件A以及边界条件B分别求解后叠加，可以获得水平面由水平最大原地主应力σH以及水平最小原地主应力σh引起的应力效应，详情请参见图4，包括如下步骤S221至步骤S226：
步骤S221，对边界条件A时的水平面远地应力场进行求解。
对边界条件A求解与前面井筒内流体压力相似，可看做为如图6示出的组合圆筒的情况。
根据拉梅公式，设出井周应力场为：
其中，σr为径向应力，σθ为周向应力，r为地层任意一点距井筒中心的距离，(σri)p为流体压力作用下的径向应力，(σθi)p为流体压力作用下的周向应力，Ai和Ci为预测参数，i取1、2、3，分别对应套管、水泥环以及地层。
边界条件、应力连续条件以及位移连续条件如下：
其中，r为地层任意一点距井筒中心的距离，R1为套管的内径，R2为水泥环的内径，R3为水泥环的外径，(σri)σ为平均地应力作用下的径向应力，(uri)σ为径向位移。
将式(11)带入式(10)，可以求得公式(10)中的六个未知参数如下：
A1、A2、A3以及C1、C2、C3均为系数，没有明确的物理意义。故应该理解，上述系数在不同的场景中代表的具体数值可以不同。
式(12)的参数可以由下式给出：
其中，R1为套管的内径，R2为水泥环的内径，R3为水泥环的外径，E’1为平面应变条件下套管的弹性模量，E’2为平面应变条件下水泥环的弹性模量，E’3为平面应变条件下地层的弹性模量，ν'1为平面应变条件下套管的泊松比，ν'2为平面应变条件下水泥环的泊松比，ν'3为平面应变条件下地层的泊松比，σ为平均地应力。
将式(10)至式(13)联立，可以获得边界条件A时，水平面远地应力场。
步骤S222，对边界条件B时的水平面远地应力场进行求解。
设一个内半径为ra外半径为rb的圆筒模型，其边界条件如下：
r＝rb,σr＝-S cos 2θ,τrθ＝S sin 2θ (14)
设应力函数Φ为：
Φ(r,θ)＝f(r)cos 2θ (15a)
又因为应力分量关系式可表示为：
结合应力函数Φ和应力分量关系式(15b)，可得到应力表达通式：
其中，σr为径向应力，σθ为周向应力，τrθ为切向应力，θ为井眼周向角，A、B、C和D为系数，没有明确的物理意义。
步骤S223，获得地层对应的应力表达式。
将地层模型与应力表达通式(16)对比，结合式(14)，得到地层对应的应力表达式：
其中，(σri)s为偏差地应力作用下的径向应力，(σr3)s为偏差地应力作用下的地层的径向应力；(σθi)s为偏差地应力作用下的周向应力，(σθ3)s为偏差地应力作用下的地层的周向应力，τrθ3为地层的切向应力，(τrθ3)s为偏差地应力作用下的地层的切向应力，S1为水泥环外边界的径向载荷，S2为水泥环外边界的切向载荷。
步骤S224，获得水泥环对应的应力表达式。
水泥环对应的应力表达式为：
其中，(σr2)s为偏差地应力作用下的水泥环的径向应力，(σθ2)s为偏差地应力作用下的水泥环的周向应力，(τrθ2)s为偏差地应力作用下的水泥环的切向应力，n1、n2、n3、n4为系数，没有明确的物理意义，并且n1、n2、n3、n4可以由下式给出：
式(19)中的相关参数如下：
其中，S3为套管的径向载荷，S4为套管的切向载荷。
步骤S225，获得套管对应的应力表达式。
套管对应的应力表达式为：
其中，(σr1)s为偏差地应力作用下的套管的径向应力，(σθ1)s为偏差地应力作用下的套管的周向应力，(τrθ1)s为偏差地应力作用下的套管的切向应力，k1、k2、k3、k4为系数，没有明确的物理意义，并且k1、k2、k3、k4可以由下式给出：
式(22)中的相关参数如下：
步骤S226，对地层对应的应力表达式、水泥环对应的应力表达式以及套管对应的应力表达式中的未知变量进行求解。
地层、水泥环以及套管对应的应力表达式分别于式(17)、式(18)以及式(21)，式(17)、式(18)以及式(21)中，S1、S2、S3、S4为未知变量，可以由位移连续条件确定。由于应力表达式已经给出，可以通过几何方程，将应变积分，可以得到位移表达式如下：
套管与水泥环的交界面处以及水泥环与地层的交界面处，有位移连续条件为：
r为任意一点距离井筒中心的距离，套管与水泥环的交界面处的点到井筒中心的距离为R2，水泥环与地层交界面处的点到井筒中心的距离为R3，详情请参见图5和图6。
将式(25)带入式(24)，可以解出未知变量S1、S2、S3、S4：
式(26)中的变量由下式给出：
式(27)中的变量由下式给出：
式(28)中的变量由式(29)至式(31)给出：
其中，
根据式(6)至式(32)的联立，可以获得水平地应力单独作用下，套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
步骤S230，在垂向地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
套管为：
(σz1)V＝ν1(σr1+σθ1) (33)
其中，(σz1)v为垂向地应力作用下的套管的z方向应力，σr1为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的套管的径向应力，σθ1为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的套管的周向应力，v1为套管的泊松比。
水泥环为：
(σz2)V＝ν2(σr2+σθ2) (34)
其中，(σz2)v为垂向地应力作用下的水泥环的z方向应力，σr2为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的水泥环的径向应力，σθ2为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的水泥环的周向应力，v2为水泥环的泊松比。
地层为：
(σz3)V＝σV-ν3(σH+σh)+ν3(σr3+σθ3) (35)
其中，(σz3)v为垂向地应力作用下的地层的z方向应力，
σv为垂向应力，v3为地层的泊松比，σH为水平最大原地主应力，σh为水平最小原地主应力，σr3为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的地层的径向应力，σθ3为由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力共同作用下的地层的周向应力。
对于下套管、注水泥的射孔井，其井筒周围应力场可由井筒内流体压力、平均地应力、偏差地应力以及垂向应力引起的应力场叠加而成：
其中，τrθi为切向应力，τθzi为环向剪应力，τrzi为径向剪应力，σzi为z方向应力。
步骤S300，根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型。
将井筒周围应力场当做原地应力处理，结合射孔内流体压力、压裂液滤失效应，获得射孔孔周应力场：
其中，αi为Biot多孔弹性系数，为射孔孔眼周向角，σsi为射孔孔眼坐标下的径向应力，为射孔孔眼坐标下的周向应力，σzzi为射孔孔眼坐标下的轴向应力，τszzi均为射孔孔眼坐标下的切应力，s为射孔半径，Pp为地层孔隙流体压力，φ为地层岩石孔隙度。
对于式(37)取i＝3，得到对应的地层孔周应力场。取s＝R，可得地层射孔壁面应力分布为：
由式(38)可以看出，由于不为零，故与σzz3不是平面的主应力。主应力的求取如下：
步骤S400，根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
岩石沿本体张性起裂的破裂准则为：
σ1-αPp>St (40)
其中，σ1为最大主应力，st为岩石抗张强度，α为Biot系数，孔眼壁面主应力是井底流压和位置的函数，运用试算法逐步升高井底压力Pw，当满足式(40)时，裂缝起裂。
表1
例如，以某一井深2468米至2502米的压裂井为例，其主要参数请参见表1，将表1中的参数带入式(1)至式(36)，可得套管-水泥环-地层的应力，以此应力为基础，通过式(39)计算得到孔眼壁面的三个主应力。计算过程中，运用试算法逐步提高井底压力Pw，当满足式(40)时，结束计算。此时的井底压力Pw即为相应的破裂压力。现场实测破裂压力值为54.5MPa，本方法计算得到破裂压力值为52.8MPa,相对误差3％，证明了本方法的正确性。
本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法获得计算所需的参数，分别建立井筒流体压力单独作用下的井周应力场模型、水平地应力单独作用下的井周应力场模型以及垂向地应力单独作用下的井周应力场模型。通过应力叠加原理将上述三个井周应力场模型叠加，获得井筒流体压力、水平地应力、垂向地应力共同作用下的井周应力场模型。根据由井筒流体压力、水平地应力、垂向地应力共同作用下的井周应力场模型，建立射孔孔眼壁面的应力场。获得射孔孔眼壁面的应力场的基础上，根据破裂准则获得水力压裂破裂压力。与现有的计算方法相比，计算过程更加准确。
详情请参见图7，图7示出了本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得装置，该装置100包括：
参数获取模块110，用于获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数。
第一模型建立模块120，用于在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
第二模型建立模块130，用于根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型。
水力压裂破裂压力获取模块140，用于根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
详情请参见图8，图8示出了参数获取模块110的结构框图，参数获取模块110包括：
第一参数获取子模块111，用于根据测井后获得的数据获得地层地应力参数以及孔隙流体压力值。
第二参数获取子模块112，用于根据固井后获得的数据获得套管力学参数以及水泥环力学参数。
第三参数获取子模块113，用于根据测井后获得的数据或通过对岩石的实验测试获得地层力学参数。
详情请参见图9，图9示出了第一模型建立模块120的结构框图，第一模型建立模块120包括：
井筒流体压力模型建立子模块121，用于在井筒流体压力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
水平地应力模型建立子模块122，用于在水平地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
垂向地应力模型建立子模块123，用于在垂向地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
详情请参见图10，图10示出了水平地应力模型建立子模块122的结构框图，水平地应力模型建立子模块122包括：
第一求解次子模块1221，用于对边界条件A时的水平面远地应力场进行求解。
第二求解次子模块1222，用于对边界条件B时的水平面远地应力场进行求解。
地层表达式次子模块1223，用于获得地层对应的应力表达式。
水泥环表达式次子模块1224，用于获得水泥环对应的应力表达式。
套管表达式次子模块1225，用于获得套管对应的应力表达式。
未知变量求解次子模块1226，用于对地层对应的应力表达式、水泥环对应的应力表达式以及套管对应的应力表达式中的未知变量进行求解。
图7至图10示出的水力压裂破裂压力获得装置与图1至图4示出的水力压裂破裂压力获得方法相对应，在此便不做赘述。
本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法及装置获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数，并且在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。根据建立好的套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；再根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。与现有的水力压裂破裂压力获得方法相比，本发明实施例提供的水力压裂破裂压力获得方法改善了在压裂过程中，压裂液直接进去微小裂隙，不利于水力压裂破裂压力的准确计算的问题。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。
另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种水力压裂破裂压力获得方法，其特征在于，所述方法包括：
获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数；
在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；
根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数，包括：
根据测井后获得的数据获得地层地应力参数以及孔隙流体压力值；
根据固井后获得的数据获得套管力学参数以及水泥环力学参数；
根据测井后获得的数据或通过对岩石的实验测试获得地层力学参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，包括：
在井筒流体压力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
在水平地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
在垂向地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在水平地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，包括：
对边界条件A时的水平面远地应力场进行求解；其中，边界条件A为
对边界条件B时的水平面远地应力场进行求解；其中，边界条件B为其中，σr为径向应力，σ为平均地应力，τrθ为切向应力，θ为井眼周向角，S为偏差地应力；
获得地层对应的应力表达式；
获得水泥环对应的应力表达式；
获得套管对应的应力表达式；
对地层对应的应力表达式、水泥环对应的应力表达式以及套管对应的应力表达式中的未知变量进行求解。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述破裂准则为：σ1-αPp>St，其中，σ1为最大主应力，st为岩石抗张强度，α为Biot系数，Pp为孔隙流体压力。
6.一种水力压裂破裂压力获得装置，其特征在于，所述装置包括：
参数获取模块，用于获得地层地应力参数、孔隙流体压力值、套管力学参数、水泥环力学参数以及地层力学参数；
第一模型建立模块，用于在井筒流体压力以及地应力的作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
第二模型建立模块，用于根据套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型，建立套管射孔完井条件下的井周应力场模型；
水力压裂破裂压力获取模块，用于根据井周应力场模型、水力压裂理论以及破裂准则，获得水力压裂破裂压力。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块包括：
第一参数获取子模块，用于根据测井后获得的数据获得地层地应力参数以及孔隙流体压力值；
第二参数获取子模块，用于根据固井后获得的数据获得套管力学参数以及水泥环力学参数；
第三参数获取子模块，用于根据测井后获得的数据或通过对岩石的实验测试获得地层力学参数。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一模型建立模块包括：
井筒流体压力模型建立子模块，用于在井筒流体压力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
水平地应力模型建立子模块，用于在水平地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型；
垂向地应力模型建立子模块，用于在垂向地应力单独作用下，分别建立套管应力场分布模型、水泥环应力场分布模型以及地层应力场分布模型。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述水平地应力模型建立子模块包括：
第一求解次子模块，用于对边界条件A时的水平面远地应力场进行求解；其中，边界条件A为
第二求解次子模块，用于对边界条件B时的水平面远地应力场进行求解；其中，边界条件B为其中，σr为径向应力，σ为平均地应力，τrθ为切向应力，θ为井眼周向角，S为偏差地应力；
地层表达式次子模块，用于获得地层对应的应力表达式；
水泥环表达式次子模块，用于获得水泥环对应的应力表达式；
套管表达式次子模块，用于获得套管对应的应力表达式；
未知变量求解次子模块，用于对地层对应的应力表达式、水泥环对应的应力表达式以及套管对应的应力表达式中的未知变量进行求解。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述破裂准则为：σ1-αPp>St，其中，σ1为最大主应力，st为岩石抗张强度，α为Biot系数，Pp为孔隙流体压力。
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