[發明專利]橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法

有效

• 申請號: 201410286109.6
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104020276A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 侯冰;陳勉;劉銘;金衍;盧運虎
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波;郭平平

1.一種橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其按照先后順序包括以下步驟：

通過X射線衍射實驗，確定某井深的巖石礦物組分，通過聲波測井實驗記錄聲波時差，利用聲波測井資料反演某井深的巖石孔隙度；

（2）利用測得的巖石礦物組分和孔隙度，確定粘土礦物的體積分數和非粘土礦物的體積分數，進而確定粘土的堆積密度；

（3）通過閉循環-矯正-驗證的方法，確定尺度0下頁巖的橫觀各向同性巖石的剛度矩陣；

（4）利用孔隙彈性理論，確定尺度1下頁巖的橫觀各向同性巖石的剛度矩陣；

（5）利用孔隙彈性理論，確定尺度2下頁巖的橫觀各向同性巖石的剛度矩陣；

（6）將步驟（5）中得到的剛度矩陣系數代入楊氏模量、泊松比和剪切模量的反演模型，確定巖石的力學參數。

2.如權利要求1所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述頁巖分為三個尺度，分別為尺度0、尺度1和尺度2。

3.如權利要求2所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述尺度0頁巖包含粘土礦物基本元素，所述尺度1頁巖包含粘土礦物復合物和孔隙，所述尺度2頁巖包含非粘土礦物、粘土礦物復合物和孔隙。

4.如權利要求1所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述步驟（1）中，用于X射線衍射實驗的巖石為巖屑。

5.如權利要求1或4所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述巖石礦物組分中包括至少一項粘土礦物和至少一項非粘土礦物。

6.如權利要求4所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：在步驟（1）中，X射線衍射實驗的方法為，把所述巖屑研磨成粉末；將粉末制成全巖片、自然片、乙二醇飽和片、加熱片；用X射線衍射分析儀對全巖片、自然片、乙二醇飽和片、加熱片進行測試；得到衍射圖譜，并結合分析軟件，分析所述巖屑的礦物組分。

7.如權利要求6所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述粉末的粒度小于等于15???????????????????????????????????????????????。

8.如權利要求6所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述X射線衍射實驗的掃描角度為，全巖片3-45°，自然片2.5-15°，乙二醇飽和片2.5-30°，加熱片2.5-15°。

9.如權利要求1所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述步驟（1）中，利用聲波測井資料反演的巖石孔隙度的公式為，

????式中，—巖石基質聲波時差；

?—孔隙流體聲波時差；

?—實際地層聲波時差。

10.如權利要求1所述的橫觀各向同性頁巖儲層巖石力學參數的確定方法，其特征在于：所述步驟（2）中，粘土堆積密度的公式為，

????式中，—粘土堆積密度；

??—粘土礦物體積分數；

?—非粘土礦物體積分數。