CN110501758A - 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法 - Google Patents

一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110501758A
CN110501758A CN201910693304.3A CN201910693304A CN110501758A CN 110501758 A CN110501758 A CN 110501758A CN 201910693304 A CN201910693304 A CN 201910693304A CN 110501758 A CN110501758 A CN 110501758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rock core
parameter
stress
core
parameters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910693304.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110501758B (zh
Inventor
李连崇
翟明洋
牟文强
王四戌
姚鲁建
朱万成
杨天鸿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201910693304.3A priority Critical patent/CN110501758B/zh
Publication of CN110501758A publication Critical patent/CN110501758A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110501758B publication Critical patent/CN110501758B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00

Abstract

本发明属于砂砾岩油气储层水力压裂技术领域,涉及一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法。步骤如下:一、根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数、孔隙度和砾石粒径及含量;二、建立弹性参数动静态转化关系;三、建立砂砾岩储层强度参数‑测井数据之间的解释模型;四、建立数值岩心模型,从而建立数值岩心宏细观参数转化关系;五、建立不同纵向深度的储层数值岩心并开展单轴压缩数值试验,获取应力、应变数据和全应力应变曲线;六、结合静态弹性模量计算脆性指数。本发明实现了对全井段砂砾岩储层岩心的数值化表征,可为砂砾岩储层可压性评价和射孔压裂层段优选提供指导,有助于促进油气藏经济高效开发。

Description

一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法
技术领域
本发明属于砂砾岩油气储层水力压裂技术领域,涉及一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法。
背景技术
砂砾岩油气藏是近些年备受关注的一种重要的非常规油气资源。砂砾岩油气储层一般具有地质条件复杂、岩性变化大、物性复杂、非均质性强、渗透率低等特点,常规方法和技术手段难以实现有效改造和经济开采。水力压裂改造技术是砂砾岩储层增透开发的一项重要手段。水力压裂改造通过在井筒附近岩层中形成人工裂缝,并沟通天然弱面形成复杂裂缝,降低流体渗流阻力,改善渗流条件,从而实现增加油气开发产能。
实际压裂施工过程中,由于砂砾岩储层控制因素复杂,开采难度大,水力压裂改造后可能难以达到预期产能。导致压裂效果不理想的原因有很多,其中重要的一点在于对压裂射孔层段地质力学条件的把握不够准确,可压性评价不够准确。普遍认为储层可压性是表征储层压裂形成复杂裂缝并达到预期压裂效果的能力,受岩体脆性、断裂韧性、天然弱面和地应力条件等多种复杂因素影响;其中,脆性是影响可压性的最重要的指标。
砂砾岩一般由基质、随机分布的砾石和基质与砾石之间的胶结界面构成。胶结界面可视为一种天然弱面,砂砾岩力学性质主要受基质力学性质和胶结界面控制。界面总是围绕砾石存在,因此砾石的含量和粒径分别决定了界面的分布密度和面积,因此砂砾岩脆性主要受基质力学参数和砾石粒径及含量控制。脆性受砂砾岩储层脆性与压裂裂缝起裂和延伸以及复杂裂缝的形成等密切相关,脆性预测和评价直接影响到压裂改造过程中射孔层段选取和施工工艺参数选择等关键技术环节,对砂砾岩储层开发增产具有重要意义。
目前常用的脆性预测和评价方法多是针对页岩、煤岩和砂岩提出的,并没有针对砂砾岩的结构特点和力学特性提出的脆性评价方法。由于砾石颗粒的存在和天然裂隙不发育等结构特点,砂砾岩的力学特性与其他类型的岩石具有明显差异,常用的脆性评价方法对砂砾岩的适用性值得商榷。
目前常用的脆性评价方法中,基于矿物含量的脆性评价模型未考虑岩体内部胶结方式、成岩环境和地应力不同导致的脆性差异;基于室内岩心测试所得力学参数的脆性评价模型虽然能在一定程度上反映力学特性对脆性的影响,但只能得到取心层段的脆性特征,无法获得储层全井段纵向连续的脆性评价结果。基于测井曲线得到归一化弹性模量和泊松比定义的脆性评价模型,虽然能够得到纵向连续的脆性评价结果,但其是针对页岩储层提出的,对砂砾岩储层的适用性有待研究。因此目前常用的脆性评价方法对砂砾岩储层脆性预测均存在不适用性。需要针对砂砾岩储层结构特点和力学特征,结合岩石力学和地球物理方法,根据有限的物理岩心测试获取纵向上连续的脆性指数,提出适用于砂砾岩储层的脆性预测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,该方法结合测井解释数据、室内岩心物模测试结果和数值试验方法,对纵向上任意层位的砂砾岩岩心进行数值表征并开展数值试验,获取岩心残余强度特征预测砂砾岩储层纵向连续的脆性指数,为射孔层段优化及施工工艺参数优选提供参考,有助于提高储层纵向上的有效改造体积。
本发明采用的技术方案是:
一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,包括如下步骤:
第一步:根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态岩石力学参数和孔隙度;
所述测井数据具体包括横波时差、纵波时差、自然伽马和密度测井曲线等,所述纵向连续的动态岩石力学参数具体为动态弹性模量和动态泊松比,以及由测井解释得到的单轴抗压强度和残余应力水平;
第二步:开展岩心单轴压缩测试,获取纵向非连续的静态力学参数,结合由测井数据得到的动态弹性参数和由室内测试得到静态力学参数中的静态弹性参数,采用最小二乘回归方法建立砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系,见公式(1)和(2),由此获得纵向连续的静态弹性参数分布;
Es=f1(Ed) (1)
νs=f2d) (2)
式中:Es和Ed分别为静态和动态弹性模量,单位GPa;νs和νd别为静态和动态泊松比,无量纲;
所述岩心单轴压缩测试采用轴向位移加载,加载速率为2×10-6m/s;所述静态力学参数具体为静态弹性模量、静态泊松比、单轴抗压强度和内摩擦角;弹性参数具体为弹性模量和泊松比;
第三步:利用砂砾岩岩心的静态强度参数对由测井解释得到的动态强度参数进行归位校核,建立砂砾岩储层强度参数-测井数据之间的解释模型,见公式 (3)和(4);
σc=F(C1) (3)
θ=F(C2,Φ) (4)
式中:σc为校核后的单轴抗压强度;θ为校核后的残余强度系数,θ=σrc,σr为残余强度;Φ为测井解释得到的岩心孔隙度;C1和C2分别为不同类型的测井数据;
利用砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系和强度参数-测井数据解释模型,对测井解释力学参数进行校核,得到砂砾岩储层纵向连续的精细的力学参数表征。
所述强度参数具体为单轴抗压强度和内摩擦角。
第四步:根据真实物理岩心的尺寸以及砾石含量和粒径,建立储层数值岩心有限元模型,对模型划分网格和施加轴向位移荷载并开展多次单轴压缩数值试验;利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,从而建立数值岩心宏细观参数转化关系,见公式(6)和(7);
式中:σc和σc0分别为岩心宏观和细观单轴抗压强度,MPa;Es和Es0分别为韦伯分布(Weibull分布)赋值时的岩心宏观和细观弹性模量均值,GPa;m为均值度系数,用以表征岩心力学参数的非均质性,m值越小则非均质性越强。
所建立的数值岩心一般为直径25mm、高50mm的圆柱体模型,其中,砾石建模时将其概化为球状或椭球状,按照测井数据显示的含量和粒径随机分布于数值岩心模型中;
所述利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,具体做法为:在数值模型中给定基质细观单轴抗压强度均值和细观弹性模量均值,其他所需输入参数如泊松比和内摩擦角按相应的宏观参数输入,通过改变均值度系数分别拟合岩心宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量与均值度系数的关系,进而根据物理岩心的真实宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量反算与之对应的基质细观力学参数。最后将标定后的细观力学参数输入数值岩心模型进行单轴压缩试验,根据应力应变曲线形态对细观力学参数进行校验。要求物理岩心和数值岩心的应力应变曲线形态相同,且峰值强度和应变以及残余强度和应变相对大小均不超过5%,如超过5%则对细观力学参数进行多次标定和校验。
第五步:根据步骤第二步、第三步中得到的岩心静态宏观力学参数和第四步中得到的宏细观力学参数转化关系,可对任意层位储层对应的数值岩心细观力学参数进行标定,
将细观单轴抗压强度和Es0细观弹性模量均值输入到真实破裂过程分析软件(RFPA3D)中,得到不同纵向深度的储层数值岩心模型,对储层数值岩心模型开展单轴压缩数值试验,获取应力、应变数据和全应力应变曲线。
所述通过对不同纵向深度对应的数值岩心开展细观力学参数标定和单轴压缩数值试验,实现了砂砾岩储层纵向上连续的岩心精细化数值表征,为储层纵向连续的脆性预测提供了技术支持。
第六步:根据不同纵向深度储层对应的数值岩心应力应变曲线,获取对应的脆性破坏残余强度特征参数σr和εr,进而根据式(8)计算脆性指数BI,由此得到纵向连续的脆性指数预测值。
式中,σr为残余强度,εr为残余应变;
所述结合岩心弹性模量和残余强度特征定义的脆性指数,不仅有效的综合考虑了峰前和峰后两个变形阶段的破坏特征,而且参数获取方便,计算简单,物理意义明确,有助于实际压裂现场应用和推广。
本发明具备的有益效果:
1.本发明结合岩石力学和地球物理方法,充分利用测井数据和室内物理岩心测试结果,借助砂砾岩岩心数值表征技术实现对任意纵向层位砂砾岩岩心进行数值建模,尤其是未能钻取岩心层段的储层力学参数表征,可有效克服常规脆性评价方法难以实现对全井段纵向连续脆性指数进行预测的不足。
2.针对砂砾岩的结构特点和力学特性,考虑了基质力学参数以及砾石粒径和含量对砂砾岩脆性的影响,且砂砾岩脆性评价方法。采用弹性模量和残余强度特征定义脆性指数,综合考虑了峰前和峰后两个变形阶段的破坏特征,脆性评价结果较其他方法更加准确可靠。
3.本发明脆性评价方法参数获取方便,仅需要常规测井解释数据和岩心室内测试结果,且计算简单,物理意义明确,有助于在砂砾岩油气储层压裂工程中应用和推广。
4.采用本发明提供的砂砾岩脆性评价方法,可为砂砾岩储层可压性评价、射孔压裂层段优选和施工工艺参数选取提供参考,提高压裂效果和储层改造体积。
附图说明
图1为本发明的砂砾岩岩心数值表征图。
图2为本发明的物理实验和数值模拟所得单轴压缩应力应变曲线图。
图3为本发明的数值岩心单轴压缩试验所得应力应变曲线示意图。
图4为本发明砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数和孔隙度分布图。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
(a)根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数和孔隙度;
(b)开展岩心单轴压缩测试,获取纵向上非连续的静态力学参数,结合由测井数据得到的动态弹性参数和由室内测试得到的静态弹性参数,采用最小二乘回归方法建立砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系,见公式(1)和(2),由此获得纵向连续的静态弹性参数分布;
Es=f1(Ed) (1)
νs=f2d) (2)
式中:Es和Ed分别为静态和动态弹性模量,GPa,νs和νd别为静态和动态泊松比,无量纲;
(c)利用砂砾岩岩心静态强度参数对由测井解释得到的动态强度参数进行归位校核,建立砂砾岩储层强度参数-测井数据之间的解释模型,见公式(3)和(4);
σc=F(C1) (3)
θ=F(C2,Φ) (4)
式中:σc为校核后的单轴抗压强度;θ为校核后的残余强度系数,θ=σrc,σr为残余强度;Φ为测井解释得到的岩心孔隙度;C1和C2分别为不同类型的测井数据;
利用砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系和强度参数-测井数据解释模型,对测井解释力学参数进行校核,得到砂砾岩储层纵向连续的精细的力学参数表征。
(d)根据真实物理岩心的尺寸以及砾石含量和粒径,建立储层岩心数值有限元模型(如图1所示),对模型划分网格和施加轴向位移荷载并开展多次单轴压缩数值试验;利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定(如图2所示),保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,从而建立数值岩心宏细观参数转化关系,见公式(6)和(7);
式中:σc和σc0分别为岩心宏观和细观单轴抗压强度,MPa;Es和Es0分别为 Weibull分布赋值时的岩心宏观和细观弹性模量均值,GPa;m为均值度系数,用以表征岩心力学参数的非均质性,m值越小则非均质性越强;
(e)根据步骤b、c中得到的岩心静态宏观力学参数和步骤d中得到的宏细观力学参数转化关系,可对任意层位储层对应的数值岩心细观力学参数进行标定,从而建立不同纵向深度的储层数值岩心并开展单轴压缩数值试验,获取应力、应变数据和全应力应变曲线。
(f)根据不同纵向深度储层对应的数值岩心应力应变曲线,获取对应的脆性破坏残余强度特征参数σr和εr(如图3所示),进而根据式(8)计算脆性指数BI,由此得到纵向连续的脆性指数预测值。
式中,σr为残余强度,εr为残余应变;
如图1所示,本发明采用有限元数值模型对任意纵向深度的物理岩心进行表征,建立的砂砾岩数值岩心一般为直径25mm、高50mm的圆柱体模型,其结构构成包括基质、砾石和基质与砾石之间的胶结界面。砾石建模时将其概化为球状或椭球状,按照测井数据显示的含量和粒径随机分布于数值岩心模型中;
如图2所示,本发明利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,要求数值试验和物理实验得到应力应变曲线形态保持基本一致,重点关注峰值强度点和残余强度点是否基本重合,如不重合则对细观力学参数进行多次标定和校验。
如图3所示,本发明根据不同纵向深度储层对应的数值岩心应力应变曲线,获取对应的脆性破坏残余强度特征参数σr和εr,进而根据式(8)计算脆性指数。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
实例1
以胜利油田砂砾岩储层某区块-3382.4m至-3685.2m储层为例,根据钻取岩心室内物理实验结果和测井解释数据对其纵向连续脆性指数进行预测。
第一步,根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数和孔隙度分布,如图4所示;
第二步,根据岩心室内单轴压缩测试结果,采用最小二乘回归方法建立砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系,如图4所示;
Es=3603.148-0.236Ed
νs=-0.046+0.734νd
第三步,利用砂砾岩岩心静态强度参数对由测井解释得到的动态强度参数进行归位校核,建立如下式所示的砂砾岩储层强度参数-测井数据之间的解释模型,根据测井数据计算砂砾岩储层纵向连续的单轴抗压强度和内摩擦角,如图4 所示;
其中,Vp为纵波速度,单位km/s;Δt为声波时差,单位μs/m;ρ为密度,单位g/cm3
第三步,以-3549.3m层段为例,根据测井解释数据获得砾石含量为38.5%,平均粒径为6.3mm,建立直径25mm、高50mm的圆柱体岩心数值有限元模型(如图1所示),对模型划分网格和施加轴向位移荷载并开展多次单轴压缩数值试验;利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定(如图2所示),保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,从而建立数值岩心宏细观参数转化关系,见公式(6)和(7);
第四步,取均值度m为3,根据物理岩心单轴抗压强度76.5MPa,弹性模量为29.8GPa,分别代入式公式(6)和(7)计算得到细观力学参数σc0为247.45MPa, Es0为37.12Gpa,并输入数值岩心模型。开展单轴压缩数值试验得到数值岩心应力应变曲线并根据特征点应力应变数据对细观力学参数进行校核,要求物理岩心和数值岩心应力应变曲线形态一致且峰值强度、峰值应变和残余强度、残余应变相对大小均低于5%,若相对大小高于5%则调整细观力学进行多次校核,直至满足要求为止。最后残余强度特征σr为76.5Mpa,Es为29.8Gpa,εr为0.064,代入式(8)计算得到该层段岩心脆性指数为1.278。
第五步,根据测井解释数据对任意层段岩心进行数值化表征,进而按照上述步骤计算脆性指数,获取砂砾岩储层纵向连续的脆性指数预测结果,如图4 所示。

Claims (8)

1.一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步:根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数和孔隙度;
第二步:开展岩心单轴压缩测试,获取纵向上非连续的静态力学参数,结合由测井数据得到的动态弹性参数和由室内测试得到的静态弹性参数,采用最小二乘回归方法建立砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系,见公式(1)和(2),由此获得纵向连续的静态弹性参数分布;
Es=f1(Ed) (1)
νs=f2d) (2)
式中:Es和Ed分别为静态和动态弹性模量,GPa,νs和νd别为静态和动态泊松比,无量纲;
第三步:利用砂砾岩岩心静态强度参数对由测井解释得到的动态强度参数进行归位校核,建立砂砾岩储层强度参数-测井数据之间的解释模型,见公式(3)和(4);
σc=F(C1) (3)
θ=F(C2,Φ) (4)
式中:σc为校核后的单轴抗压强度;θ为校核后的残余强度系数,θ=σrc,σr为残余强度;Φ为测井解释得到的岩心孔隙度;C1和C2分别为不同类型的测井数据;
利用砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系和强度参数-测井数据解释模型,对测井解释力学参数进行校核,得到砂砾岩储层纵向连续的精细的力学参数表征;
第四步:根据真实物理岩心的尺寸以及砾石含量和粒径,建立储层岩心数值有限元模型,对模型划分网格和施加轴向位移荷载并开展多次单轴压缩数值试验;利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,从而建立数值岩心宏细观参数转化关系,见公式(6)和(7);
式中:σc和σc0分别为岩心宏观和细观单轴抗压强度,MPa;Es和Es0分别为Weibull分布赋值时的岩心宏观和细观弹性模量均值,单位GPa;m为均值度系数,用以表征岩心力学参数的非均质性,m值越小则非均质性越强;
第五步:根据步骤第二步、第三步中得到的岩心静态宏观力学参数和第四步中得到的宏细观力学参数转化关系,可对任意层位储层对应的数值岩心细观力学参数进行标定,从而建立不同纵向深度的储层数值岩心并开展单轴压缩数值试验,获取应力、应变数据和全应力应变曲线;
第六步:根据不同纵向深度储层对应的数值岩心应力应变曲线,获取对应的脆性破坏残余强度特征参数σr和εr,进而根据式(8)计算脆性指数BI,由此得到纵向连续的脆性指数预测值;
式中,σr为残余强度,εr为残余应变。
2.根据权利要求1所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第一步中,所述测井数据具体包括横波时差、纵波时差、自然伽马和密度测井曲线,所述纵向连续的动态岩石力学参数具体为动态弹性模量和动态泊松比,以及由测井解释得到的单轴抗压强度和残余应力水平。
3.根据权利要求1或2所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第二步中,所述岩心单轴压缩测试采用轴向位移加载,加载速率为2×10-6m/s;所述静态力学参数具体为静态弹性模量、静态泊松比、单轴抗压强度和内摩擦角;弹性参数具体为弹性模量和泊松比。
4.根据权利要求1或2所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第三步中,所述强度参数具体为单轴抗压强度和内摩擦角;第四步中,所建立的数值岩心一般为直径25mm、高50mm的圆柱体模型,砾石建模时将其概化为球状或椭球状,按照测井数据显示的含量和粒径随机分布于数值岩心模型中。
5.根据权利要求3所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第三步中,所述强度参数具体为单轴抗压强度和内摩擦角;第四步中,所建立的数值岩心一般为直径25mm、高50mm的圆柱体模型,砾石建模时将其概化为球状或椭球状,按照测井数据显示的含量和粒径随机分布于数值岩心模型中。
6.根据权利要求1或2或5所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第四步中,所述利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,具体做法为:在数值模型中给定基质细观单轴抗压强度均值和细观弹性模量均值,其他所需输入参数包括泊松比和内摩擦角按相应的宏观参数输入,通过改变均值度系数分别拟合岩心宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量与均值度系数的关系,进而根据物理岩心的真实宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量反算与之对应的基质细观力学参数;最后将标定后的细观力学参数输入数值岩心模型进行单轴压缩试验,根据应力应变曲线形态对细观力学参数进行校验;要求物理岩心和数值岩心的应力应变曲线形态相同,且峰值强度和应变以及残余强度和应变相对大小均不超过5%,如超过5%则对细观力学参数进行多次标定和校验。
7.根据权利要求3所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第四步中,所述利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,具体做法为:在数值模型中给定基质细观单轴抗压强度均值和细观弹性模量均值,其他所需输入参数包括泊松比和内摩擦角按相应的宏观参数输入,通过改变均值度系数分别拟合岩心宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量与均值度系数的关系,进而根据物理岩心的真实宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量反算与之对应的基质细观力学参数;最后将标定后的细观力学参数输入数值岩心模型进行单轴压缩试验,根据应力应变曲线形态对细观力学参数进行校验;要求物理岩心和数值岩心的应力应变曲线形态相同,且峰值强度和应变以及残余强度和应变相对大小均不超过5%,如超过5%则对细观力学参数进行多次标定和校验。
8.根据权利要求4所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法,其特征在于,第四步中,所述利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定,保持砾石和界面材料的细观力学参数不变,具体做法为:在数值模型中给定基质细观单轴抗压强度均值和细观弹性模量均值,其他所需输入参数包括泊松比和内摩擦角按相应的宏观参数输入,通过改变均值度系数分别拟合岩心宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量与均值度系数的关系,进而根据物理岩心的真实宏观单轴抗压强度和宏观弹性模量反算与之对应的基质细观力学参数;最后将标定后的细观力学参数输入数值岩心模型进行单轴压缩试验,根据应力应变曲线形态对细观力学参数进行校验;要求物理岩心和数值岩心的应力应变曲线形态相同,且峰值强度和应变以及残余强度和应变相对大小均不超过5%,如超过5%则对细观力学参数进行多次标定和校验。
CN201910693304.3A 2019-07-30 2019-07-30 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法 Active CN110501758B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910693304.3A CN110501758B (zh) 2019-07-30 2019-07-30 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910693304.3A CN110501758B (zh) 2019-07-30 2019-07-30 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110501758A true CN110501758A (zh) 2019-11-26
CN110501758B CN110501758B (zh) 2021-06-18

Family

ID=68587695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910693304.3A Active CN110501758B (zh) 2019-07-30 2019-07-30 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110501758B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504780A (zh) * 2020-04-07 2020-08-07 武汉大学 黏结裂纹模型中的岩石软化曲线确定方法及装置

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1815229A1 (en) * 2004-11-09 2007-08-08 Frontics, Inc. Evaluating method of the fracture toughness using the continuous indentation method
CN103256046A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 北京大学 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置
RU2515629C1 (ru) * 2013-01-16 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Способ определения хрупких зон коллекторов
CN104345339A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 中国石油天然气集团公司 一种用阵列声波测井资料确定岩石脆性系数的方法
CN104407381A (zh) * 2014-12-17 2015-03-11 中国石油大学(华东) 从井中弹性波速的径向变化获取地层岩石脆裂性质的方法
CN104406849A (zh) * 2014-11-21 2015-03-11 中国石油天然气股份有限公司 一种储层岩石脆性的预测方法及装置
CN104777035A (zh) * 2015-04-08 2015-07-15 西南石油大学 一种基于单轴强度实验的页岩可压性综合评价方法
CN104865610A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院 一种深部储层岩心的数值表征方法
CN104865124A (zh) * 2015-05-30 2015-08-26 重庆地质矿产研究院 基于岩石应力-应变曲线和超声波纵波速度的页岩脆性指数测定方法
CN105182421A (zh) * 2015-07-16 2015-12-23 中国石油天然气股份有限公司 一种定量评价地层脆性特征的方法
CN105527652A (zh) * 2014-10-24 2016-04-27 中国石油天然气股份有限公司 一种岩石脆性的测井方法和装置
CN106248494A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院 一种用于页岩气井储层脆性综合评价的方法
CN106644736A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 中国石油天然气股份有限公司 一种测量储层岩石的脆性指数的方法及装置
CN107038313A (zh) * 2017-04-26 2017-08-11 东北大学 基于数值岩芯的分层地应力精细描述方法
CN107290219A (zh) * 2017-07-20 2017-10-24 长江大学 储气库盖层岩石的综合脆性评价方法
CN108519281A (zh) * 2018-02-27 2018-09-11 中国石油天然气股份有限公司 一种确定岩石的脆性指数的方法、装置及系统
CN108629126A (zh) * 2018-05-09 2018-10-09 中国地质大学(北京) 一种考虑宏细观缺陷耦合的岩体力学数值建模方法
CN109187916A (zh) * 2018-07-11 2019-01-11 中国石油天然气股份有限公司 一种判别地层脆性的连续深度处理方法及装置
CN109916754A (zh) * 2019-02-26 2019-06-21 成都理工大学 一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1815229A1 (en) * 2004-11-09 2007-08-08 Frontics, Inc. Evaluating method of the fracture toughness using the continuous indentation method
RU2515629C1 (ru) * 2013-01-16 2014-05-20 Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" Способ определения хрупких зон коллекторов
CN103256046A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 北京大学 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置
CN104345339A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 中国石油天然气集团公司 一种用阵列声波测井资料确定岩石脆性系数的方法
CN105527652A (zh) * 2014-10-24 2016-04-27 中国石油天然气股份有限公司 一种岩石脆性的测井方法和装置
CN104406849A (zh) * 2014-11-21 2015-03-11 中国石油天然气股份有限公司 一种储层岩石脆性的预测方法及装置
CN104407381A (zh) * 2014-12-17 2015-03-11 中国石油大学(华东) 从井中弹性波速的径向变化获取地层岩石脆裂性质的方法
CN104777035A (zh) * 2015-04-08 2015-07-15 西南石油大学 一种基于单轴强度实验的页岩可压性综合评价方法
CN104865610A (zh) * 2015-05-26 2015-08-26 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院 一种深部储层岩心的数值表征方法
CN104865124A (zh) * 2015-05-30 2015-08-26 重庆地质矿产研究院 基于岩石应力-应变曲线和超声波纵波速度的页岩脆性指数测定方法
CN105182421A (zh) * 2015-07-16 2015-12-23 中国石油天然气股份有限公司 一种定量评价地层脆性特征的方法
CN106248494A (zh) * 2016-08-29 2016-12-21 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院 一种用于页岩气井储层脆性综合评价的方法
CN106644736A (zh) * 2016-12-21 2017-05-10 中国石油天然气股份有限公司 一种测量储层岩石的脆性指数的方法及装置
CN107038313A (zh) * 2017-04-26 2017-08-11 东北大学 基于数值岩芯的分层地应力精细描述方法
CN107290219A (zh) * 2017-07-20 2017-10-24 长江大学 储气库盖层岩石的综合脆性评价方法
CN108519281A (zh) * 2018-02-27 2018-09-11 中国石油天然气股份有限公司 一种确定岩石的脆性指数的方法、装置及系统
CN108629126A (zh) * 2018-05-09 2018-10-09 中国地质大学(北京) 一种考虑宏细观缺陷耦合的岩体力学数值建模方法
CN109187916A (zh) * 2018-07-11 2019-01-11 中国石油天然气股份有限公司 一种判别地层脆性的连续深度处理方法及装置
CN109916754A (zh) * 2019-02-26 2019-06-21 成都理工大学 一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORIS TARASOV 等: "Universal criteria for rock brittleness estimation under triaxial compression", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ROCK MECHANICS & MINING SCIENCES》 *
X.J.XIA 等: "A New Method to Evaluate Rock Mass Brittleness Based on Stress–Strain Curves of Class I", 《ROCK MECH ROCK ENG》 *
夏英杰 等: "储层砂岩破坏特征与脆性指数相关性影响的试验及数值研究", 《岩石力学与工程学报》 *
夏英杰: "岩石脆性评价方法改进及其数值试验研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
李丹丹: "拉伸作用下页岩脆性评价方法与应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111504780A (zh) * 2020-04-07 2020-08-07 武汉大学 黏结裂纹模型中的岩石软化曲线确定方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110501758B (zh) 2021-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiang et al. Experimental and numerical study on hydraulic fracture propagation in coalbed methane reservoir
Li et al. A numerical investigation of the hydraulic fracturing behaviour of conglomerate in Glutenite formation
CN106547034A (zh) 一种计算致密储层岩石脆性指数的方法
CN105527652B (zh) 一种岩石脆性的测井方法和装置
Younessi et al. Sand production simulation under true-triaxial stress conditions
Ma et al. Experimental and numerical study of hydraulic fracture geometry in shale formations with complex geologic conditions
Ye et al. Experimental study on injection-induced fracture propagation and coalescence for EGS stimulation
Lu et al. Engineering geological characteristics and the hydraulic fracture propagation mechanism of the sand-shale interbedded formation in the Xu5 reservoir
CN110501758A (zh) 一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预方法
Fu et al. Experimental and numerical study of radial lateral fracturing for coalbed methane
CN107038313A (zh) 基于数值岩芯的分层地应力精细描述方法
Tan et al. Effect of interface property on hydraulic fracture vertical propagation behavior in layered formation based on discrete element modeling
Du et al. New expression of the changing stress field in low-permeability reservoir and its application in secondary exploitation
Nagaso et al. The role of rock strength heterogeneities in complex hydraulic fracture formation–Numerical simulation approach for the comparison to the effects of brittleness–
Wu et al. Acoustic and fractal analyses of the mechanical properties and fracture modes of bedding‐containing shale under different seepage pressures
Zhou et al. A study of hydraulic fracture geometry concerning complex geologic condition in shales
Zhi et al. Injection-induced fracture propagation and coalescence under triaxial loading
Wu et al. Sand production prediction of gas field-methodology and field application
Li Simulation of the interactions between multiple hydraulic fractures and natural fracture network based on Discrete Element Method numerical modeling
Yang et al. Numerical approach to hydraulic fracturing in heterogeneous and permeable rocks
Sarmadivaleh et al. Numerical simulations of hydraulic fracture intersecting an interbed of sandstone
Schutjens et al. Compaction-induced porosity/permeability reduction in sandstone reservoirs
Hegazy An experimental study to investigate the effects of in situ stress state and rock-fluid interactions on propped fracture conductivity in the Vaca Muerta formation
Ganat Naturally Fractured Reservoirs
Su et al. Tests of Fracture Water and Gas Permeability on Vaca Muerta Gas Shale

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant