[發明專利]利用聲波測井資料解釋巖石的變形模量和脆性指數的方法

有效

• 申請號: 201710137577.0
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106896410B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 張昊天;周文;徐浩;陳文玲;楊宇
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王闖

利用聲波測井資料解釋巖石的變形模量和脆性指數的方法，涉及油氣儲層測井評價。利用聲波測井資料解釋變形模量的方法，變形模量的解釋模型為：Dm＝ae^b*f(AC),Dm為變形模量，f(AC)＝Vp為聲波縱波速度，a和b均為常數。f(AC)的計算公式為：f(AC)＝pAC^?q，式中：p和q均為常數；AC為測井聲波時差。其通過建立測井聲波時差與變形模量的函數關系來定量解釋巖石的變形模量，其結果更為精確。利用聲波測井資料解釋脆性指數的方法，其包括：利用巖石的靜態楊氏模量和根據上述的利用聲波測井資料解釋巖石的變形模量的方法得到的變形模量來計算巖石的脆性指數。其能夠較好的反映儲層巖石脆性特征在測井剖面上的變化規律，可以作為儲層巖石力學評價和水力壓裂施工的參考數據。

技術領域

本發明涉及油氣儲層測井評價領域，且特別涉及利用聲波測井資料解釋巖石的變形模量和脆性指數的方法。

背景技術

泥頁巖儲層的脆性特征評價中，需要考慮巖石塑性變形特征，其中彈性應變、塑性應變量是評價泥頁巖脆性的重要參數。實驗室內的巖石力學實驗可以獲得這些參數，但是不能應用于現場評價中，要實現現場應用，就必須建立起利用測井資料解釋泥頁巖的應變量。

在測井解釋評價中，目前主要通過兩個方面建立巖石脆性的評價方法：

(1)基于彈性特征的脆性測井評價方法

Griser和Bray(2007)在對比分析Barnett頁巖氣產量與測井參數的關系研究中，認為適于體積壓裂的頁巖具有低泊松比或者高楊氏模量的特征，并以此提出用歸一化的楊氏模量和泊松比定量評價頁巖儲層脆性。Rickman等(2008)給出了楊氏模量和泊松比定量評價脆性指數的歸一化參數的極值的經驗常數，并認為巖石的泊松比越低在壓裂中越容易產生復雜的裂縫系統，楊氏模量越高壓裂后越容易維持裂縫的穩定性。楊氏模量和泊松比能夠在一定程度上反映巖石的可壓 性，但是頁巖是一種塑性較高的脆塑性巖類，不能將楊氏模量和泊松比簡單的與脆性等同。例如，隨著圍壓的增加，巖石往往表現出更高的楊氏模量和更低的泊松比，但是其塑性也更強。

(2)基于礦物含量的脆性測井評價方法

Jarvie等(2007)提出根據Barnett頁巖硅質組分的百分比含量定量評價儲層巖石的脆性。一些學者根據不同地區礦物特征，對該方法在不同地區的適用性提出了改進。例如，Wang和Gale's(2009)引入了白云石和TOC，其中將白云石作為脆性組分；Wang等(2008)將有機質成熟度Ro引入作為表征巖石成巖強度；刁海燕(2013)提出將礦物組分的方法和彈性參數的方法結合評價頁巖儲層巖石脆性的方法。礦物組分含量是決定巖石脆性的重要因素，但是一些其他因素，如相同地區、層位的頁巖的紋理發育程度的差異，不同地區、層位的頁巖經歷成巖作用、成巖后期改造作用的差異，對巖石脆性也具有重要影響。而礦物組分含量的脆性指數很難較為全面的表征這些反映脆性的因素。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用聲波測井資料解釋變形模量的方法，其通過建立測井聲波時差與變形模量的函數關系來定量解釋巖石的變形模量，其結果更為精確。

本發明的另一目的在于提供一種利用聲波測井資料解釋脆性指數的方法，能夠較好的反映儲層巖石脆性特征在測井剖面上的變化規律，可以作為儲層巖石力學評價和水力壓裂施工的參考數據。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種利用聲波測井資料解釋變形模量的方法，變形模量的解釋模型為：Dm＝ae^b*f(AC),Dm為變形模量，f(AC)＝Vp為聲波縱波速度，a和b均為通過建立測井聲波縱波速度與變形模量的回歸關系得到的常數。f(AC)的計算公式為：f(AC)＝pAC^-q，式中：p和q均為常數、p和q不同時為1且p和q均不為0；AC為測井聲波時差。