[發明專利]致密砂巖裂縫的聲波實驗方法與識別方法

有效

• 申請號: 201510416937.1
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN105068120B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 章成廣;唐軍;鄭恭明;陳義群
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張小雪

本發明公開了一種致密砂巖裂縫的聲波實驗方法，包括步驟S10，根據縱波衰減系數、橫波衰減系數與微米級裂縫寬度的指數擬合關系，建立利用所述縱波衰減系數、橫波衰減系數獲得確定微米級裂縫寬度的公式：y＝B×e^A·x，式中，y為微米級裂縫寬度，x為縱波衰減系數或橫波衰減系數，A為第一修正系數，范圍在24～35之間，B為第二修正系數，范圍在0.23～0.38之間，B值與砂巖的孔隙度呈正相關。同時，本發明還提供了一種致密砂巖裂縫的識別方法。本發明達到了在微米級上對致密砂巖裂縫進行識別的目的。

技術領域

本發明涉及石油天然氣勘探的測井評價技術，特別涉及一種致密砂巖裂縫的聲波實驗方法與識別方法。

背景技術

致密砂巖裂縫識別是測井評價的難題。過去多采用微電阻率掃描成像測井來識別、評價地層裂縫，在碳酸鹽巖地層的水基泥漿井中，得到了較好地應用。但在致密砂巖微裂縫地層中，特別是在油基泥漿井中，應用效果不理想，而聲波測井受井中泥漿特性影響小，因此，可用聲波幅度衰減識別地層裂縫。

聲波幅度衰減與裂縫特性的關系，在理論上研究較多；但是受實驗條件的限制，有關聲波測井的實驗室內研究，國內外學者研究的相對較少。20世紀80年代，Chen在小模型井中對聲波全波列進行過實驗觀測，其后針對模擬的硬地層和軟地層在小模型井中分別開展了多極子橫波測井實驗研究。Winkler等在小模型井中觀測了斯通利波衰減與裂縫滲透性的關系，并與理論數值分析結果作了對比。Tang等對水平及垂直裂縫與斯通利波之間的響應關系進行了理論分析和實驗研究。李長文等在人造砂巖模型井中進行過全波列觀測實驗和數據處理分析，重點開展了儲層滲透性變化及裂縫大小對聲波波列及其頻譜特征參數影響的研究。國內外學者關于模型井的聲波測井實驗研究取得了不少成果，但是實驗所研究的裂縫寬度都停留在毫米級，對微米級的裂縫寬度的實驗研究很少，這對致密砂巖微裂縫識別、評價應用不利。

孔隙度是指巖石中孔隙體積或巖石中未被固體物質充填的空間體積與巖石總體積的比值。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的問題之一。

本發明要解決的技術問題之一在于解決在微米級上對致密砂巖裂縫進行識別的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種致密砂巖裂縫的聲波實驗方法，包括步驟S10，根據縱波衰減系數、橫波衰減系數與微米級裂縫寬度的指數擬合關系，建立利用所述縱波衰減系數、橫波衰減系數獲得確定微米級裂縫寬度的公式：

y＝B×e^A·x

式中，y為微米級裂縫寬度，x為縱波衰減系數或橫波衰減系數，A為根據擬合關系獲得擬合曲線的斜率，范圍在24～35之間，B為根據擬合關系獲得擬合曲線的截距，范圍在0.23～0.38之間，B值與砂巖的孔隙度呈正相關。

進一步的，包括步驟S9，根據受測量的巖心的長度和測量的聲波幅值，確定縱波衰減系數或橫波衰減系數，步驟中采用公式如下：

式中：x為縱波衰減系數或橫波衰減系數，l為對接巖心總長度；C₀為巖心零縫寬時測量的聲波幅度，C為有裂縫時的聲波波幅。

進一步的，還包括步驟：

S1，將一塊固定長度的受測量巖心垂直鋸成兩塊用于模擬致密砂巖裂縫，切口刨光磨平，然后抽真空，稱量1次并記錄；再飽和淡水，同時稱量，與真空下所測重量結合利用稱重法獲得巖心孔隙度，之后裹上保鮮膜備用；

S2，將數字示波器與超聲方波脈沖發生/接收儀連接，所述超聲方波脈沖發生/接收儀連接的發送換能器和接收換能器分別裝在處理后的所述兩塊巖石夾持器的兩端；

S3，將所述兩塊巖心之間涂抹黃油后完全一致對合裝在夾持器上，所述發送換能器和接收換能器通過耦合劑分別連接在兩塊巖心上；