[發(fā)明專(zhuān)利]一種測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石的脆性指數(shù)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611192098.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106644736B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋連騰;劉忠華;李潮流;王昌學(xué);程相志;周金昱;袁超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/12
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石的脆性指數(shù)的方法。該方法包括以下步驟：對(duì)待測(cè)巖心進(jìn)行破裂實(shí)驗(yàn)并獲取待測(cè)巖心的應(yīng)力值與應(yīng)變值；基于獲取的應(yīng)力值和應(yīng)變值生成應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線；基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線通過(guò)第一算法計(jì)算峰前脆性指數(shù)；基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線通過(guò)第二算法計(jì)算峰后脆性指數(shù)；基于峰前脆性指數(shù)以及峰后脆性指數(shù)通過(guò)第三算法計(jì)算儲(chǔ)層巖石的脆性指數(shù)。該方法是一種綜合的脆性指數(shù)判別方法，克服了之前參數(shù)多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的難題，為致密儲(chǔ)層巖石力學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油勘探開(kāi)發(fā)中的巖石力學(xué)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，尤其涉及一種測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石的脆性指數(shù)的方法。

背景技術(shù)

致密氣、頁(yè)巖氣、煤層氣、致密油等致密油氣儲(chǔ)存在致密儲(chǔ)層中。隨著開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步，這些致密油氣具有較高的開(kāi)發(fā)潛力，但由于致密儲(chǔ)層孔隙度和滲透率都非常低，一般情況下無(wú)自然產(chǎn)能或者自然產(chǎn)能較低，需要進(jìn)行規(guī)模壓裂才能產(chǎn)出工業(yè)油氣流。儲(chǔ)層的脆性是尋找相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、遴選射孔改造層段以及設(shè)計(jì)壓裂規(guī)模的重要基礎(chǔ)參數(shù)。

現(xiàn)有的儲(chǔ)層脆性的測(cè)量方法有很多，例如，1、基于地球物理資料的動(dòng)態(tài)彈性參數(shù)法(參見(jiàn)2008年《SPE》，Rickman R和Mullen M J等著作的《Apractical use of shalepetrophysics for stimulation design optimization all shale plays are notclones ofthe Barnett Shale》)；2、基于儲(chǔ)層的巖心分析或測(cè)井評(píng)價(jià)的巖性參數(shù)指示法，然而，上述的兩類(lèi)方法均存在多解性。

巖心的脆性測(cè)量方法還包括有基于破裂實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系法，該方法可以克服上述的多解性的問(wèn)題。前人對(duì)基于破裂實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系法進(jìn)行了大量的研究，主要有以下幾種觀點(diǎn)：1、H.Honda和Y.Sanada提出以硬度和堅(jiān)固性差異表征脆性(參見(jiàn)雜志《Fuel》中文章《Hardness ofcoal》)；2、V.Hucka和B.Das建議采用試樣抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的差異表示脆性(參見(jiàn)雜志《International Journal ofRock Mechanics and Mining Sciencesand Geomechanics Abstracts》中文章《Brittleness determination ofrocks bydifferentmethods》)；3、A.W.Bishop認(rèn)為應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)試樣的應(yīng)變破壞試驗(yàn)入手，分析應(yīng)力釋放的速度進(jìn)而表征脆性(參見(jiàn)論文集《Proceedings ofthe geotechnical conference》中文章《Progressive failure with special reference to the mechanism causingit》)，但這些方法大多針對(duì)具體問(wèn)題提出沒(méi)有較高的通用性，且僅僅考慮了破裂后的應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系，沒(méi)有考慮到破裂前的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。

李慶輝(參見(jiàn)雜志《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》中文章《頁(yè)巖脆性的室內(nèi)評(píng)價(jià)方法及改進(jìn)》)提出基于全應(yīng)力-應(yīng)變的脆性評(píng)價(jià)方法。該方法考慮了破裂前和破裂后的兩種應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，但該脆性評(píng)價(jià)方法需要確定的參數(shù)較多，且沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此如何使用較少的參數(shù)準(zhǔn)確地測(cè)量?jī)?chǔ)層脆性是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石的脆性指數(shù)的方法，該方法可以在獲取較少的參數(shù)情況下測(cè)量?jī)?chǔ)層的脆性指數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種測(cè)量?jī)?chǔ)層巖石的脆性指數(shù)的方法。該方法包括：

對(duì)待測(cè)巖心進(jìn)行破裂實(shí)驗(yàn)并獲取所述待測(cè)巖心的應(yīng)力值與應(yīng)變值；

基于獲取的所述應(yīng)力值和所述應(yīng)變值生成應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線；