[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

本發明公開了一種頁巖儲層Ⅰ型斷裂韌性的測井評價方法，包括以下步驟：制備CCNBD試樣；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和橫波時差并計算試樣的動態楊氏模量；將上述縱波時差、橫波時差、動態楊氏模量輸入頁巖斷裂韌性值的多元回歸模型中得到頁巖儲層斷裂韌性測井單井剖面。采用該方法，所需巖樣數量少，數據測試量少，巖儲層Ⅰ型斷裂韌性的測井評價整體的耗時短且準確度高。

技術領域

本發明石油天然氣勘探技術領域，具體涉及一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法。

背景技術

隨著我國能源結構的調整和環境問題的日益突出，作為清潔能源的天然氣越來越多的受到重視，特別是非常規油氣資源，其中頁巖氣已成為全球非常規油氣資源勘探與開發熱點。2013年，美國能源信息署(EIA)發布了包含美國在內的42個國家的頁巖氣資源評價成果報告，指出全球頁巖氣的技術可采資源量為220.73×10¹²m³，其中中國頁巖氣的技術可采資源量為31.57×10¹²m³，顯示出我國頁巖氣資源開發潛力巨大的特點。壓裂改造技術是頁巖氣資源的高效開發的關鍵技術之一，而頁巖儲層壓裂改造效果的好壞與儲層的巖石力學特征、儲層性質等有較大關系。頁巖儲層進行壓裂改造時，壓裂過程中裂縫起裂和延伸是壓裂的核心問題，頁巖的脆性是評價壓裂效果重要指標。針對頁巖脆性評價方面，大量的研究學者已從室內評價、測井預測及其工程應用等方面取得了大量的認識成果，這些研究成果在頁巖儲層可壓性評價方面起到重要作用。此外，壓裂過程中裂縫起裂和延伸也受頁巖斷裂韌性的影響，當裂縫尖端應力強度因子超過頁巖斷裂韌性值時，裂縫開始擴展。這說明了頁巖巖石斷裂韌性也可作為頁巖儲層可壓性的評價參數，然而基于測井信息的頁巖巖石斷裂韌性預測方法相對較少。

目前，關于巖石斷裂韌性的測試方法，比如國際巖石力學協會推薦的巖石斷裂韌性的測試方法，即1995年提出的人字型切槽巴西圓盤CCNBD，其中CCNBD方法的巖石試樣體積小，且能承受較大的載荷，便于加載，容易實現I型、II型及復合型加載。因此，人字型切槽巴西圓盤法是一種研究巖石斷裂韌性的有效方法。但是，存在以下問題，首先，巖樣的規格大致需求為直徑為75mm、直徑與厚度比例為5∶2，在實際采樣中，很少有巖樣滿足上述直徑需求，其需要較多巖樣，制備巖樣耗時長；其次，在實驗測試過程中，需要參數多，耗時長。

發明內容

本發明為了解決上述技術問題提供一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法。

本發明通過下述技術方案實現：

一種頁巖儲層I型斷裂韌性的測井評價方法，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。

作為優選，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。

作為優選，所述多元回歸模型K_IC為：