[發(fā)明專利]一種用于評(píng)價(jià)流體對(duì)巖石造縫能力的實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810448640.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108645596B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪道兵;王小瓊;葛洪魁;宇波;孫東亮;韓東旭;劉慶;馬海燕;周珺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京石油化工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01M10/00
• 分類號(hào): G01M10/00
• 代理公司: 11260 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于評(píng)價(jià)流體對(duì)巖石造縫能力的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：分別測(cè)試干燥巖心與潤(rùn)濕的脆性系數(shù)、波速?應(yīng)力敏感性系數(shù)、聲發(fā)射事件數(shù)和天然裂隙密度大小，然后通過(guò)對(duì)上述參數(shù)的相對(duì)變化量數(shù)值大小進(jìn)行無(wú)量綱化，建立不同流體對(duì)巖石的造縫能力指數(shù)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算并比較其大小。本發(fā)明不僅適用于頁(yè)巖氣、煤層氣、致密油氣、干熱巖等非常規(guī)資源，還可應(yīng)用于低滲透和超低滲透的常規(guī)油氣藏。該方法可以快速獲得不同流體對(duì)巖石的造縫能力指數(shù)，同時(shí)也可以評(píng)價(jià)同一流體對(duì)不同巖樣的造縫能力指數(shù)，可方便地指導(dǎo)水力壓裂施工優(yōu)選壓裂液，以促使壓裂過(guò)程中人工復(fù)雜縫網(wǎng)的形成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油天然氣開(kāi)采技術(shù)，尤其涉及一種用于評(píng)價(jià)流體對(duì)巖石造縫能力的實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

水力壓裂技術(shù)是提高頁(yè)巖氣、致密油氣等非常規(guī)儲(chǔ)層產(chǎn)量的重要手段，也是提高干熱巖熱能開(kāi)采的有效方式之一。水力壓裂過(guò)程中要向地層中注入大量的流體(壓裂改造工作液)，流體可以顯著改變巖石力學(xué)性質(zhì)，因此，流體對(duì)巖石的造縫能力(或可壓性)影響不可忽視。

目前評(píng)價(jià)巖石可壓性的方法主要通過(guò)脆性來(lái)評(píng)價(jià)，認(rèn)為脆性越強(qiáng)，可壓性越強(qiáng)；也有學(xué)者發(fā)展了新的可壓性評(píng)價(jià)方法，例如通過(guò)斷裂韌性和脆性指數(shù)來(lái)綜合評(píng)價(jià)巖可壓性，但是目前方法忽略了流體對(duì)巖石造縫能力的大小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于評(píng)價(jià)流體對(duì)巖石造縫能力的實(shí)驗(yàn)方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的用于評(píng)價(jià)流體對(duì)巖石造縫能力的實(shí)驗(yàn)方法，包括以下步驟：

步驟1：將直徑25毫米、高度50mm的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體巖心放入恒溫烘干箱中，溫度恒定為100攝氏度，連續(xù)烘干24小時(shí)，以除去巖心中的殘余液體；

步驟2：測(cè)試干燥巖心的高度h、直徑d和質(zhì)量m，計(jì)算干燥巖心的密度ρ，公式如下：

式中，ρ為巖心密度；d為巖心直徑；h為巖心高度；π為圓周率，常數(shù)；m為巖心質(zhì)量；

步驟3：測(cè)試干燥巖心沿軸向的縱波V_p、橫波V_s的大小，計(jì)算其動(dòng)態(tài)彈性模量E_d和動(dòng)態(tài)泊松比ν_d的大小，公式如下：

式中，E_d為動(dòng)態(tài)彈性模量；ν_d為動(dòng)態(tài)泊松比；V_p為縱波(或P波)波速；V_s為橫波(或S波)波速；

步驟4：將第3步驟中獲得的動(dòng)態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)換為靜態(tài)巖石力學(xué)參數(shù)，轉(zhuǎn)換公式如下：

E_s＝aE_d+b (4)

ν_s＝cν_d+d (5)

式中，a、b、c、d為常數(shù)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合來(lái)確定；E_s為靜態(tài)彈性模量；ν_s為靜態(tài)泊松比；

步驟5：計(jì)算巖心的脆性指數(shù)BI，公式如下：