[發明專利]一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法

有效

• 申請號: 201811521748.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109577970B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 熊健;劉向君;梁利喜;石長有
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 張晨光

1.一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、制備CCNBD試樣，測量該CCNBD試樣的幾何參數，并計算該試樣的體積密度ρ_b；

B、測量CCNBD試樣的縱波速度和橫波速度以獲得試樣的縱波時差Δt_c和橫波時差Δt_s并計算該試樣的動態楊氏模量E_d；

C、將上述縱波時差Δt_c、橫波時差Δt_s、動態楊氏模量E_d輸入頁巖斷裂韌性值的多元回歸模型K_IC中得到頁巖儲層斷裂韌性測井單井剖面；

D、根據多元回歸模型K_IC的輸出對I型斷裂韌性進行評價；

所述動態楊氏模量E_d為：

其中，E_d為試樣的動態楊氏模量，單位為GPa；Δt_c、Δt_s分別為試樣的縱波時差、橫波時差，單位為us/m；ρ_b為試樣的體積密度，g/cm³；a_c為單位轉換系數。

2.根據權利要求1所述的一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，其特征在于，所述多元回歸模型K_IC為：

K_IC＝aΔt_c+bΔt_s+cE_d+d，其中，-0.002＜a＜0，-0.004＜b＜-0.002，-0.01＜c＜0.02，2＜d＜3。

3.根據權利要求1所述的一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，其特征在于，所述多元回歸模型K_IC為：

K_IC＝-0.00112Δt_c-0.00333Δt_s-0.00887E_d+2.8101。

4.根據權利要求1所述的一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，其特征在于，步驟A具體為：

制取巖樣；

采樣人字型切槽巴西圓盤對巖樣進行加工，將巖樣制備成直徑為75mm、直徑與厚度比例為5∶2的試樣；

計算試樣的體積密度。

5.根據權利要求1所述的一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，其特征在于，所述多元回歸模型K_IC的確認方法為：

按照步驟A的方法制備多組CCNBD試樣；

挑選幾何尺寸滿足式(1)、式(2)的CCNBD試樣并計算CCNBD試樣的體積密度ρ_b，其中，式(1)為

式(2)為

其中，R為CCNBD試樣半徑，單位為mm；D為CCNBD試樣直徑，單位為mm；α₀為無量綱初始裂紋長度，單位為mm；α₁為無量綱最大切槽長度，單位為mm；α_B為無量綱試樣厚度，單位為mm；α_s為無量綱切割刀具半徑，單位為mm；a₀為CCNBD試樣初始裂紋長度，，單位為mm；a₁為CCNBD試樣最大切槽長度，單位為mm；B為CCNBD試樣厚度，單位為mm；D_s為切割刀具直徑，單位為mm；

獲取試樣的縱波時差、橫波時差、動態楊氏模量；

對CCNBD試樣進行加載試驗，獲取試樣的載荷-位移曲線，并從該曲線中獲取最大破壞載荷P_max；

計算標準斷裂韌性K_IC1，

其中，標準斷裂韌性K_IC1的單位為MPa·m^0.5；最大破壞載荷P_max的單位為kN；D為試樣直徑，單位為cm；B為試樣厚度，單位為cm；為試樣的無量綱臨界應力強度因子，僅由巖樣的幾何參數α₀、α₁和α_B決定；

根據標準斷裂韌性K_IC1的響應規律特征，建立頁巖斷裂韌性值與頁巖巖石縱波時差、橫波時差、動態楊氏模量多參數之間的多元回歸模型K_IC。