[發明專利]一種古構造期地應力的巖心測試及提取方法

有效

• 申請號: 202110290727.8
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113108957B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 梁利喜;劉向君;熊健;丁乙;張文
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01L1/25
• 分類號: G01L1/25;G01N1/28
• 代理公司: 成都知棋知識產權代理事務所(普通合伙) 51325
• 代理人: 馬超前

本發明公開了一種古構造期地應力的巖心測試及提取方法，通過不同構造地質年代地層巖心篩選、特定方位試樣制備，以及圍壓下不同地質年代地層的聲發射測試分析，實現了多構造期古地應力測試及古構造應力數據序列獲??；基于應力數據序列相關性分析及歐氏距離分析對不同地層巖心聲發射多級次凱瑟應力點的成功剝離、提取，實現了對所評價地層在所評價古構造期中地應力大小量級的計算評價，該方法可為古應力恢復、地層古構造恢復、儲層構造裂縫預測、斷裂活動性分析以及構造動力學分析等提供有效的古地應力信息。對油氣儲層預測評價、地層古構造研究以及礦藏地質勘探具有重要意義。

技術領域

本發明屬于地質構造及力學技術領域，具體為一種古構造期地應力的巖心測試及提取方法。

背景技術

古應力是古構造恢復、構造裂縫預測、斷裂活動性分析所需的重要基礎參數，科學準確評價古應力對構造演化解析、油氣儲層預測、礦藏識別評價以及斷裂活動性預測具有重要意義。目前研究古應力的方法主要由基于斷層/節理等構造產狀及其動力學特征的反演、方解石e-雙晶滑移分析以及基于巖石聲發射的應力測試等方法。

其中，由于巖石聲發射對應力“記憶”具有多期次性、方向性，因此，基于巖石聲發射的古應力評價方法具有可測得巖石經歷的多期次構造的應力及其在不同方向的地應力水平的優點；但是僅僅通過巖石的聲發射測試無法實現將測得多期次古應力進行分離，并與多個古構造期進行一一對應、分期配套，從而難以對特定構造構造期的地應力進行提取、分析；目前盡管通過結合野外節理/斷層對古地應力的定性指示分析等方法可實現古應力與古構造的分期配套，但存在方法復雜、對分析人員的地質構造專業水平要求高、工作量大、結果可靠性無法保證等問題。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種古構造期地應力的巖心測試及提取方法，解決了現有多期次古應力測試方法難以與古構造分期配套、工作量大、結果可靠性差等問題，實現了特定構造期地應力的快捷、科學提取、評價。

為了達到上述發明目的，本發明具體通過以下技術方案實現：

一種古構造期地應力的巖心測試及提取方法，包括以下步驟：

S1、篩選所評價構造期的鉆井巖心T1以及所評價構造期前一構造期次的鉆井巖心T0，對T0、T1巖心進行徑向方位一致性標定，確保各巖心徑向相對0°的地理方位相同；

S2、從T0、T1巖心分別鉆取直徑25mm、長度50mm的標柱塞試樣，并對所鉆取試樣進行兩端切割磨平。

S3、對得到的柱塞試樣分別進行聲發射應力測試，識別加載過程中各試樣聲發射的所有凱瑟點及對應的加載應力；

S4、以同方位每個試樣聲發射凱瑟點對應的加載應力數據序列計算平均值，得到相應地層、相應方位的古應力數據序列；計算方法為：

其中，DStr表示古應力數據序列；i為0或1，表示T0或T1巖心，j表示柱塞試樣方位；M表示同方位試樣的個數；m表示第m個應力數據序列，1≤m≤M；

S5、設定T0、T1柱塞試樣在j方位應力的數據個數N0、N1，從T0柱塞試樣應力數據序列中隨機抽取N1個數據進行排列，構建該方位的待評價應力數據序列；

S6、利用式(2)、(3)和(4)逐一計算步驟S5構建的待評價應力數據序列與步驟S4同方位T1柱塞試樣應力數據序列之間的相關系數、歐氏距離以及相關系數與歐氏距離的比值；

其中，Rt_ij為Ti地層某一方位應力序列DStri與Tj地層相應方位應力序列DStrj的相關系數；