[發(fā)明專利]一種巖心壓后裂縫復(fù)雜程度定量表征方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611184682.1
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106769463B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李新;張永浩;姜黎明;李兵;劉鵬;方朝強;吳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)測井有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N21/84
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 強宏超

1.一種巖心壓后裂縫復(fù)雜程度定量表征方法，其特征在于，對抗壓實驗后的柱塞狀巖心壓后裂縫圖像提取每條裂縫的傾角和面積，計算壓后巖心的面縫率和裂縫傾角離散度，將二者歸一化之后取平均相加，得到巖心壓后裂縫復(fù)雜度，具體步驟如下：

將壓后巖心的信息數(shù)字化，即通過光學(xué)滾動掃描將壓后巖心側(cè)表面上的裂縫信息展現(xiàn)在一張二維圖像中，然后在該圖像中對每條裂縫的基本參數(shù)進(jìn)行定量描述，提取每條裂縫的大小和傾角；

巖心壓后裂縫復(fù)雜度是巖心壓后產(chǎn)生的裂縫數(shù)量、大小及形態(tài)的函數(shù)，巖心壓后裂縫數(shù)量從裂縫圖像中直接得到；巖心壓后裂縫傾角越離散，則裂縫越接近網(wǎng)狀，因此裂縫形態(tài)可用裂縫傾角的雜亂程度來表征，提出面縫率和裂縫傾角離散度的概念：

面縫率為所有裂縫面積的和與巖心側(cè)表面積的比值：

式中：R_f為面縫率，無量綱；S_i為第i條裂縫的面積，S_l為巖心的側(cè)表面積，二者單位相同，均為像素點數(shù)或mm²；

裂縫傾角離散度為所有裂縫傾角的方差：

式中：D_a為裂縫傾角離散度，無量綱；為傾角平均值，A_i為第i條裂縫的傾角，單位均為度；在式(3)中計算裂縫復(fù)雜度時根據(jù)裂縫的大小對每個裂縫傾角進(jìn)行加權(quán)處理，權(quán)值為每條裂縫面積與平均裂縫面積的比值；

式中：A_i'為第i條裂縫的加權(quán)傾角，A_i為該裂縫原始傾角，單位均為度；S_i為該裂縫面積，為巖樣所有裂縫面積的平均值；

面縫率和裂縫傾角離散度包含了巖心壓后產(chǎn)生的裂縫數(shù)量、大小及形態(tài)，且二者對縫網(wǎng)形成的貢獻(xiàn)無大小之分，按照統(tǒng)計分析方法，將面縫率和裂縫傾角離散度取平均值表征巖心壓后裂縫復(fù)雜度，即：

式中：F_c為巖心壓后裂縫復(fù)雜度，由于直接得到的面縫率和裂縫傾角離散度在數(shù)值上存在數(shù)量級的差異，在式(4)中計算巖心壓后裂縫復(fù)雜度時將二者進(jìn)行歸一化處理：

式中：和分別為歸一化的巖心壓后裂縫分析面縫率和傾角離散度，無量綱，壓后裂縫分析面縫率最大最小值分別取3和0，裂縫傾角離散度最大最小值分別取45°和0°；

綜上，巖心壓后裂縫復(fù)雜度計算公式為：

代入面縫率和傾角離散度極值，則式(7)簡化為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心壓后裂縫復(fù)雜程度定量表征方法，其特征在于，采用直徑1英寸柱塞狀巖心進(jìn)行抗壓實驗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖心壓后裂縫復(fù)雜程度定量表征方法，其特征在于，柱塞狀巖心壓后裂縫圖像為對巖心三維光學(xué)掃描獲取的三維外觀圖像或X-CT掃描獲取的內(nèi)部三維圖像。