[發明專利]一種交變載荷下油氣藏型儲氣庫斷層動態穩定性評價方法

在審

• 申請號: 202310059429.7
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN116125554A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 楊棽垚;戚志林;胡世萊;李繼強;黃小亮;張衛;安卓
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 鄭勇

1.一種交變載荷下油氣藏型儲氣庫斷層動態穩定性評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

測試儲氣庫地層巖石動態力學強度參數；

基于所述儲氣庫地層巖石動態力學強度參數，建立儲氣庫運行周期與巖石內粘聚力的關系模型與儲氣庫運行周期與巖石內摩擦角的關系模型；

基于所述儲氣庫運行周期與巖石內粘聚力的關系模型與所述儲氣庫運行周期與巖石內摩擦角的關系模型建立用于目標儲氣庫的基于巖石剪切破裂準則的極限運行壓力計算模型；

確定目標儲氣庫斷層泥摩擦系數；

基于所述目標儲氣庫斷層泥摩擦系數建立用于目標儲氣庫的基于巖石摩擦滑動定律的儲氣庫極限運行壓力計算模型；

使用所述用于目標儲氣庫的基于巖石剪切破裂準則的極限運行壓力計算模型，根據目標儲氣庫地層最大主應力、最小主應力，計算不同運行周期下的儲氣庫斷層剪切破裂破壞承壓極限壓力，得到第一計算結果；

使用所述用于目標儲氣庫的基于巖石摩擦滑動定律的儲氣庫極限運行壓力計算模型，根據目標儲氣庫地層最大主應力、最小主應力，計算儲氣庫斷層在不同傾角處的摩擦滑動破壞承壓極限壓力，得到第二計算結果；

根據所述第一計算結果和所述第二計算結果評價目標儲氣庫動態穩定性，確定保障儲氣庫斷層穩定性的最高上限壓力。

2.如權利要求1所述的交變載荷下油氣藏型儲氣庫斷層動態穩定性評價方法，其特征在于，

所述儲氣庫地層巖石動態力學強度參數包括巖石動態彈性模量、靜態抗壓強度、內粘聚力和內摩擦角。

3.如權利要求2所述的交變載荷下油氣藏型儲氣庫斷層動態穩定性評價方法，其特征在于，

所述測試儲氣庫地層巖石動態力學強度參數，包括：

采用目標儲氣庫地層取樣巖石制備巖心樣品，根據目標儲氣庫的水平主應力大小，在0～儲氣庫地層最大水平主應力范圍內設置多個數值大小不同的圍壓，開展單周期三軸壓縮巖石力學實驗與聲波時差巖石力學實驗，獲取不同圍壓下的巖石動態彈性模量和靜態抗壓強度；

根據不同圍壓下三軸壓縮實驗巖石所受的最大軸向應力值與徑向應力值，分別與無圍壓狀態下巖石所受的最大軸向應力值，在τ-σ平面上兩兩繪制莫爾應力圓，讀取兩莫爾應力圓的公切線與τ軸的交點以及與σ軸的夾角，以獲得不同受力狀態下巖石的內粘聚力和內摩擦角；

選取目標儲氣庫斷層巖石，在目標儲氣庫設計上、下限運行壓力對應的巖石有效應力下開展交變載荷力學實驗，采用聲波時差法測定斷層巖石在交變載荷下彈性模量的變化情況。

4.如權利要求3所述的交變載荷下油氣藏型儲氣庫斷層動態穩定性評價方法，其特征在于，

所述基于所述儲氣庫地層巖石動態力學強度參數，建立儲氣庫運行周期與巖石內粘聚力的關系模型與儲氣庫運行周期與巖石內摩擦角的關系模型，包括：

根據所述巖石動態彈性模量和所述靜態抗壓強度，通過數學回歸分析方法建立巖石靜態抗壓強度與動態彈性模量之間的關系方程，得到第一方程模型；

根據所述內粘聚力、所述內摩擦角和所述巖石靜態抗壓強度，采用數學回歸分析方法建立所述內粘聚力與所述巖石靜態抗壓強度、所述內摩擦角和所述內粘聚力之間的關系方程，得到第二方程模型和第三方程模型；

根據巖石在交變載荷下彈性模量的變化情況，采用所述第一方程模型，計算斷層巖石在交變載荷下靜態抗壓強度的變化情況；

根據所述斷層巖石在交變載荷下靜態抗壓強度的變化情況，采用所述第二方程模型，獲取斷層巖石在交變載荷下內粘聚力的變化情況，建立儲氣庫運行周期與巖石內粘聚力的關系模型；

根據所述斷層巖石在交變載荷下靜態抗壓強度的變化情況，采用所述第三方程模型，獲取斷層巖石在交變載荷下內摩擦角的變化情況，建立儲氣庫運行周期與巖石內摩擦角的關系模型。