申请/专利权人：重庆科技学院

申请日：2022-08-01

公开（公告）日：2024-03-05

公开（公告）号：CN115288691B

主分类号：E21C41/24

分类号：E21C41/24;E21C39/00;E21F17/18;E21F17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.05#授权;2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开

摘要：本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于白云石含量的湖相泥页岩层系储层脆性评价的方法，通过X射线衍射全岩分析方法获取储层矿物组分含量，通过声波测井数据获取目标深度范围内储层的动态杨氏模量和泊松比，对其进行校正后带入脆性计算公式计算脆性指数；分析不同白云石含量区间的岩石骨架结构变化特征和孔隙度变化特征及其对脆性的影响，结合碳酸盐岩储层关于孔隙演化的研究结果，分析不同白云石含量区间内白云石含量和脆性指数之间的拟合关系，建立基于白云石含量的富白云石湖相泥页岩层系储层脆性评价方法，解决了现有的富含白云石的湖相泥页岩层系储层脆性评价方法存在区域局限性的问题。

主权项：1.一种基于白云石含量的湖相泥页岩层系储层脆性评价的方法，包括以下步骤：S1：确定页岩样品的矿物组分和微观形态特征，开展单轴压缩试验，获取静态杨氏模量和泊松比；所述确定页岩样品的矿物组分的具体方式为：S101：使用X射线衍射仪对页岩样品进行X射线衍射全岩分析，得到矿物组成；S11：所述确定页岩样品的微观形态特征的具体方式为：S111：通过氩离子抛光页岩样品的表面；S112：使用场发射扫描电子显微镜在抛光后的所述页岩样品的表面划分形状和尺寸，得到扫描范围；S113：使用扫描电子显微镜在所述扫描范围进行扫描并观察，对白云石矿物微观形态进行记录，得到微观形态特征；S12：开展单轴压缩试验，所述获取静态杨氏模量和泊松比的获取，具体方式为：S121：利用单轴压缩实验获取样品应变曲线，通过计算得到静态杨氏模量和泊松比；S2：通过声波测井数据获取目标深度范围内储层的动态杨氏模量和泊松比，利用所述静态杨氏模量和泊松比对所述动态杨氏模量和泊松比进行校正，得到真实动态杨氏模量和泊松比；动态杨氏模量Ed的计算公式如下： ；动态泊松比vd的公式如下： ；公式1和2中：DTs为横波时差，μsm，DTp为纵波时差，μsm，ρ为岩石容重，gcm3；针对不同岩性分别分析了白云岩与泥页岩的动、静态杨氏模量关系；对于动静态杨氏模量进行转换，通过分析排除异常样品、实验制作误差、实验误差引起的异常点，共选取泥页岩样品、白云质泥岩、页岩样品9个，10个泥质白云岩样品，共19个样品进行动静态杨氏模量参数转换分析，得到动静态杨氏模量转换关系；页岩动静杨氏模量换算关系如下：Es＝0.2802Ed+3.34933白云质泥岩与泥质白云岩的静态杨氏模量换算关系如下：Es＝0.3602Ed-0.83764公式（3）和（4）中ES为动态杨氏模量，MPa；Ed是静态杨氏模量，MPa；S3：将所述真实动态杨氏模量和泊松比带入脆性计算公式计算脆性指数；公式如下： ； ； ；式中，Ed是计算的杨氏模量，GPa；vd是计算泊松比；Ed_max是最大杨氏模量，GPa；Ed_min是最小杨氏模量，GPa；vd_max是最大泊松比；vd_min是最小泊松比；E_BRIT是计算的杨氏模量的脆性；v_BRIT是计算的泊松比的脆性；BRITavg为岩石脆性指数，取值范围为0到1，其中0表示韧性，1表示脆性；S4：基于所述微观形态特征，分析不同含量区间白云石微观结构变化对岩石骨架结构以及对湖相泥页岩脆性的影响，得到第一分析结果；分析结果认为样品中白云石含量由低到高，白云石的微观形态由条带状，团块状富集向层状富集转变，在岩石骨架中主导作用增强，泥页岩脆性特征也会相应改变；S5：基于白云石含量与孔隙度的关系，结合碳酸盐岩储层中的关于孔隙演化的研究结果，分析不同白云石含量区间的页岩孔隙度变化特征及其对湖相泥页岩脆性的影响，得到第二分析结果；根据页岩样品的孔隙度与脆性的关系分析结果，可知岩石脆性与孔隙度有明显的负相关关系；结合以往在碳酸盐岩储层中的研究结果，认为湖相泥页岩中随白云石含量增加，储层孔隙度的变化呈现增大-减小-再增大-再减小的变化趋势；岩石由两部分组成；除了由各种矿物组成的岩石骨架外，孔隙度的变化对岩石的强度和脆性也有显着影响；当砂岩、页岩、石灰岩和白云岩样品的孔隙度增加时，其单轴抗压强度呈下降趋势；利用公式（5）计算了页岩的脆性指数，分析脆性指数与页岩中子孔隙度的相关性；用孔隙率计算脆性指数的公式总结如下：BI＝-1.8748×φ+0.96798式中，BI为脆性指数，φ表示中子孔隙度；据此分析，孔隙度与脆性指数呈显着负相关，即孔隙度增大会导致页岩脆性逐渐减弱；相反，孔隙度的降低导致页岩的脆性逐渐增加；S6：基于所述第一分析结果和所述第二分析结果，分析不同白云石含量区间内白云石含量和脆性指数之间的拟合关系，建立基于白云石含量的富白云石湖相泥页岩层系储层脆性进行评价，得到评价结果方法；S7：使用所述评价结果方法对富白云石湖相泥页岩层系储层脆性进行评价，得到评价结果；基于以上分析，建立不同白云石含量区间内白云石含量和脆性指数之间的拟合关系，确定随白云石含量的增加，脆性将呈现出减弱-加强-再减弱-再加强四个阶段。

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