[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于裂縫型巖石的可壓性評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910970026.1
• 申請(qǐng)日: 2019-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110864966B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬新星;白建文;丁勇;趙倩云;葉亮;張燕明;古永紅;高偉;胡陽(yáng)明;李樓樓
• 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): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N33/24
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

1.一種適用于裂縫型巖石的可壓性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，通過(guò)三軸壓縮試驗(yàn)得到的試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算巖石脆性評(píng)價(jià)指數(shù)B；

步驟1中，巖石脆性評(píng)價(jià)指數(shù)B的計(jì)算公式為：

其中：σ_p為峰值應(yīng)力，ε_p為峰值應(yīng)變，σ_r為殘余應(yīng)力，ε_r為殘余應(yīng)變，ε為應(yīng)力應(yīng)變曲線上的某一點(diǎn)的應(yīng)變值，σ為與ε相對(duì)應(yīng)的該點(diǎn)的應(yīng)力值，V為巖心試樣體積；

步驟2，通過(guò)斷裂韌性K_iC計(jì)算裂縫擴(kuò)展指數(shù)K；

步驟2中，裂縫擴(kuò)展指數(shù)K的計(jì)算公式為：

其中：K_iC為巖石的斷裂韌性，K_iCmax為巖石最大斷裂韌性，K_iCmin為巖石最小斷裂韌性，I為I型巖石，II為II型巖石；

步驟3，通過(guò)儲(chǔ)層裂縫傾角C_θ和天然裂縫密度C_d計(jì)算天然裂縫特征指數(shù)C；

步驟3中，天然裂縫特征指數(shù)C的計(jì)算公式為：

C＝log(C_d×C_θ+1)+1 (8)

其中：C_d為天然裂縫密度，kg/m³；C_θ為天然裂縫傾角度；C_d和C_θ均通過(guò)地質(zhì)和測(cè)井資料獲得；

步驟4，通過(guò)天然裂縫與水力裂縫的夾角θ，裂縫開(kāi)啟的難易程度指標(biāo)A，計(jì)算裂縫干擾指數(shù)T；

步驟4中，裂縫干擾指數(shù)T的計(jì)算公式為：

其中：θ為天然裂縫與水力裂縫的夾角度；A表征裂縫開(kāi)啟的難易程度指標(biāo)，取值范圍在0到1之間；裂縫干擾指數(shù)T表征天然裂縫對(duì)人工裂縫擴(kuò)展的干擾程度，指數(shù)越高，人工裂縫越容易開(kāi)啟天然裂縫；

步驟5，結(jié)合上述步驟的四個(gè)指數(shù)，計(jì)算可壓性指數(shù)F，計(jì)算公式為：

F＝(B+K)×C×T

步驟6，根據(jù)步驟5計(jì)算得到的可壓性指數(shù)F，對(duì)裂縫性巖石進(jìn)行可壓性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：

當(dāng)F＜1時(shí)，裂縫型巖石可壓性差；

當(dāng)1≤F≤1.5時(shí)，裂縫型巖石可壓性一般；

當(dāng)F＞1.5時(shí)，裂縫型巖石可壓性好。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于裂縫型巖石的可壓性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，每一點(diǎn)應(yīng)變值ε和應(yīng)力值σ均通過(guò)三軸壓縮試驗(yàn)測(cè)得，進(jìn)而得到應(yīng)力應(yīng)變曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于裂縫型巖石的可壓性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述峰值應(yīng)力σ_p、峰值應(yīng)變?chǔ)?Sub>p、殘余應(yīng)力σ_r、殘余應(yīng)變?chǔ)?Sub>r四個(gè)參數(shù)從應(yīng)力應(yīng)變曲線得出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于裂縫型巖石的可壓性評(píng)價(jià)方法，其特征在于，公式(3)中，K_Ic的計(jì)算公式為：

K_IIc的計(jì)算公式為：

K_II＝0.0466P_c+0.1674S_t-0.1851 (5)

其中：

其中，P_c為圍壓(MPa)，S_t是單軸抗拉強(qiáng)度(MPa)，V_cl為地層的泥質(zhì)含量，K_tc是巖石抗壓強(qiáng)度比例系數(shù)，一般取值8-15，E_d是動(dòng)態(tài)彈性模量，v_s是橫波速度，v_p是縱波速度，ρ是巖石密度。