[發明專利]一種巖石可壓性的確定方法

有效

• 申請號: 201610191202.8
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107290799B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 李雙建;孫煒;袁玉松;何治亮;孫冬勝;胡宗全
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

一種巖石可壓性的確定方法，包括：根據獲取到的聲波測井數據計算各個地層埋深下被測巖石的巖石力學參數，根據巖石力學參數計算目的層巖石的第一可壓性指數；根據預設抗壓強度模型計算目的層巖石的峰值抗壓強度和殘余抗壓強度，根據峰值抗壓強度和殘余抗壓強度確定目的層巖石的第二可壓性指數；根據第一可壓性指數和第二可壓性指數，確定目的層巖石的綜合可壓性指數，從而根據綜合可壓性指數判斷目的層巖石的可壓性。該方法克服了現有的巖石可壓性確定方法局限于考慮巖石的彈性變形參數的缺陷，將其擴展到彈塑性和塑性變形階段的評價，具有廣泛的應用價值，特別是對深層頁巖氣可壓性的評價具有重要意義。

技術領域

本發明涉及油氣勘探開發技術領域，具體地說，涉及一種巖石可壓性的確定方法。

背景技術

頁巖的可壓性是評價頁巖氣勘探潛力和經濟開發性的重要指標，目前對頁巖可壓性的評價主要有兩種指標。其中一種是基于頁巖中脆性礦物含量的評級指標，頁巖在石英、碳酸鹽巖和長石等脆性礦物含量越高，其可壓性越好；另一種是具有地球物理對頁巖巖石力學參數的計算基礎上的評價指標，主要應用彈性模量和泊松比兩個參數，認為頁巖楊氏模量越高、泊松比越低，脆性越高，可壓裂性越好。

然而，越來越多的頁巖氣井的壓實踐和室內的巖石力學實驗都證實這兩種方法存在缺陷。因此，亟需一種能夠全面、準確地確定巖石可壓性的方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種巖石可壓性的確定方法，所述方法包括：

第一可壓性指數確定步驟，根據獲取到的聲波測井數據計算各個地層埋深下被測巖石的巖石力學參數，根據所述巖石力學參數計算目的層巖石的第一可壓性指數；

第二可壓性指數確定步驟，根據預設抗壓強度模型計算所述目的層巖石的峰值抗壓強度和殘余抗壓強度，根據所述峰值抗壓強度和殘余抗壓強度確定所述目的層巖石的第二可壓性指數；

綜合可壓性指數確定步驟，根據所述第一可壓性指數和第二可壓性指數，確定所述目的層巖石的綜合可壓性指數，從而根據所述綜合可壓性指數判斷所述目的層巖石的可壓性。

根據本發明的一個實施例，在所述第一可壓性指數確定步驟中，根據所述各個地層埋深下被測巖石的巖石力學參數對目的層巖石的巖石力學參數進行歸一化，并根據歸一化后的參數計算所述目的層巖石的第一可壓性指數，其中，所述巖石力學參數包括泊松比和楊氏模量。

根據本發明的一個實施例，根據如下表達式計算泊松比和楊氏模量：

其中，v_H和E_H分別表示地層埋深H下的巖石的泊松比和楊氏模量，Δt_{s_H}和Δt_{p_H}分別表示地層埋深H下的巖石的橫波時差和縱波時差，ρ_{b_H}表示地層埋深H下的巖石的密度。

根據本發明的一個實施例，所述第二可壓性指數確定步驟包括：

獲取所述目的層巖石的上覆巖石的平均密度；

根據地層水密度和所述上覆巖石的平均密度確定所述目的層巖石的圍壓；

基于預設抗壓強度計算模型，根據所述目的層巖石的圍壓分別確定所述目的層巖石的峰值抗壓強度和殘余抗壓強度；

根據所述目的層巖石的峰值抗壓強度和參與抗壓強度，確定所述目的層巖石的第二可壓性指數。

根據本發明的一個實施例，根據如下表達式計算所述目的層巖石的圍壓：

σ_{c_H}＝k(ρ_d-ρ_w)H