基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供了一種基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法?；趲r心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法包括：S1、鉆取目標(biāo)地層的巖樣，得到有效地層圍壓P

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法


[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及石油天然氣鉆探
，具體而言，涉及一種基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著我國(guó)油氣資源資源需求的持續(xù)攀升，對(duì)頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣、致密油等非常規(guī)油氣的勘探開(kāi)發(fā)規(guī)模日益增大。然而，與常規(guī)油氣資源不同，以油頁(yè)巖為代表的非常規(guī)油氣儲(chǔ)層，通常都表現(xiàn)出低孔、特低滲等特征，需要對(duì)其儲(chǔ)層進(jìn)行有效的改造(常采用體積壓裂、密分切割壓裂等)，才能獲取工業(yè)產(chǎn)能。因此，對(duì)儲(chǔ)層對(duì)可改造性進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)不僅是開(kāi)發(fā)地層優(yōu)選、工程“甜點(diǎn)”優(yōu)化以及高效壓裂工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)最大程度實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖油氣的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)也具有極其的重要意義。
[0003]近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外圍繞儲(chǔ)層可壓性或可壓裂性已開(kāi)展了大量工作，并提出了一大批以脆性指數(shù)、裂縫發(fā)育特征、斷裂韌性、地應(yīng)力、巖石力學(xué)等基本參數(shù)為基礎(chǔ)、將其中一個(gè)或多個(gè)參數(shù)進(jìn)行組合的可壓裂性評(píng)價(jià)模型，然而，已有的理論研究與大量工程實(shí)踐表明，目前已成的可壓裂性評(píng)價(jià)模型普遍存在如下問(wèn)題：已有的大量可壓裂性評(píng)價(jià)模型主要以復(fù)雜非常規(guī)儲(chǔ)層是否容易壓開(kāi)、是否夠形成縫網(wǎng)為評(píng)價(jià)目標(biāo)，而對(duì)壓裂后對(duì)井周儲(chǔ)層滲透性的影響即改造效果沒(méi)有進(jìn)行明確反映、科學(xué)評(píng)價(jià)；受可壓裂性模型構(gòu)建出發(fā)點(diǎn)的上述局限性，部分可壓裂性評(píng)價(jià)結(jié)果較好的儲(chǔ)層，卻未表現(xiàn)出較好的壓裂效果，即壓裂增產(chǎn)效果與可壓裂性評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)應(yīng)性不好。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在油頁(yè)巖儲(chǔ)層可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果差的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于提供一種基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中油頁(yè)巖儲(chǔ)層可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，包括：S1、鉆取目標(biāo)地層的巖樣，根據(jù)取心深度計(jì)算上覆地層壓力，通過(guò)上覆地層壓力計(jì)算有效地層圍壓P
E
，在有效地層圍壓P
E
下對(duì)巖樣進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到有效地層圍壓P
E
下巖樣的初始滲透率K0；S2、將滲透率測(cè)試后的巖樣用熱縮管封裝后，在有效地層圍壓P
E
下進(jìn)行三軸壓縮測(cè)試，得到巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；S3、將三軸壓縮測(cè)試后的巖樣在有效地層圍壓P
E
下進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到三軸壓縮后的滲透率K1，并計(jì)算有效地層圍壓P
E
下巖樣三軸壓縮后的滲透率增幅指數(shù)R
K
；S4、根據(jù)巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析得到巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度，并根據(jù)巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)；S5、根據(jù)巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析獲取巖樣破壞前的應(yīng)變能密度和破壞后的應(yīng)變能密度，計(jì)算巖樣的破裂能量指數(shù)；S6、根據(jù)巖樣的滲透率增幅指數(shù)、力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)和破裂能量指數(shù)計(jì)算巖樣的可改造性指數(shù)。
[0007]進(jìn)一步地，在步驟S1中，巖樣的直徑大于等于24mm且小于等于60mm，巖樣的長(zhǎng)徑比
為1.5-2.5。
[0008]進(jìn)一步地，巖樣的直徑為25mm，且?guī)r樣的長(zhǎng)徑比為2.0。
[0009]進(jìn)一步地，在步驟S1中，上覆地層壓力的計(jì)算公式為：
[0010]P
G
＝ρgH
×
10-2-P
p
H
×
10-2
[0011]其中，P
G
為上覆地層壓力，單位為MPa；ρ為上覆地層的平均密度，單位為g/cm3；g為重心加速度，取值為10m/s2；H為取心井深，單位為m；P
P
為地層壓力，單位為MPa；
[0012]步驟S1中有效地層圍壓PE的計(jì)算公式為：
[0013]P
E
＝P
G-P
p
[0014]其中，P
G
為上覆地層壓力，單位為MPa；P
P
為地層壓力，單位為MPa。
[0015]進(jìn)一步地，在步驟S3中，巖樣的滲透率增幅指數(shù)的計(jì)算公式為：
[0016][0017]其中，R
K
為巖樣的滲透率增幅指數(shù)；K1為有效地層圍壓P
E
下巖樣三軸壓縮后的滲透率，單位為mD；K0為有效地層圍壓P
E
下巖樣的初始滲透率，單位為mD。
[0018]進(jìn)一步地，在步驟S4中，巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算公式為：
[0019][0020]其中，R
S
為巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)；σ
C
為巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度，單位為MPa；P
E
為有效地層圍壓，單位為MPa。
[0021]進(jìn)一步地，在步驟S5中，巖樣的破裂能量指數(shù)的計(jì)算公式為：
[0022][0023]其中，R
E
為巖樣的破裂能量指數(shù)；E
S
為巖樣破壞前的應(yīng)變能密度，單位為MPa；E
F
為巖樣破壞后的應(yīng)變能密度，單位為MPa。
[0024]進(jìn)一步地，巖樣破壞前的應(yīng)變能密度E
S
的值等于巖樣破壞前軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線下方的面積大小。
[0025]進(jìn)一步地，巖樣破壞后的應(yīng)變能密度E
F
的值等于巖樣破壞后軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線下方的面積大小。
[0026]進(jìn)一步地，在步驟S6中，巖樣的可改造性指數(shù)的計(jì)算公式為：
[0027][0028]其中，R
EF
為巖樣的可改造性指數(shù)，R
E
為巖樣的破裂能量指數(shù)，R
K
為巖樣的滲透率增幅指數(shù)，R
S
為巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)。
[0029]應(yīng)用本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案，本申請(qǐng)中的基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，包括：S1、鉆取目標(biāo)地層的巖樣，根據(jù)取心深度計(jì)算上覆地層壓力，通過(guò)上覆地層壓力計(jì)算有效地層圍壓P
E
，在有效地層圍壓P
E
下對(duì)巖樣進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到有效地層圍壓P
E
下巖樣的初始滲透率K0；S2、將滲透率測(cè)試后的巖樣用熱縮管封裝后，在有效地層圍壓P
E
下進(jìn)行三軸壓縮測(cè)試，得到巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；S3、將三軸壓縮測(cè)試后的巖樣在有效
地層圍壓P
E
下進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到三軸壓縮后的滲透率K1，并計(jì)算有效地層圍壓P
E
下巖樣三軸壓縮后的滲透率增幅指數(shù)R
K
；S4、根據(jù)巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析得到巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度，并根據(jù)巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)；S5、根據(jù)巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析獲取巖樣破壞前的應(yīng)變能密度和破壞后的應(yīng)變能密度，計(jì)算巖樣的破裂能量指數(shù)；S6、根據(jù)巖樣的滲透率增幅指數(shù)、力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)和破裂能量指數(shù)計(jì)算巖樣的可改造性指數(shù)。
[0030]本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)三軸壓縮測(cè)試，綜合考慮地層被壓裂開(kāi)的難易程度、地層壓裂形成縫網(wǎng)復(fù)雜度以及壓裂后滲透率提升幅度，建立可改造性本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括：S1、鉆取目標(biāo)地層的巖樣，根據(jù)取心深度計(jì)算上覆地層壓力，通過(guò)所述上覆地層壓力計(jì)算有效地層圍壓P
E
，在所述有效地層圍壓P
E
下對(duì)所述巖樣進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到所述有效地層圍壓P
E
下所述巖樣的初始滲透率K0；S2、將滲透率測(cè)試后的所述巖樣用熱縮管封裝后，在所述有效地層圍壓P
E
下進(jìn)行三軸壓縮測(cè)試，得到所述巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線；S3、將三軸壓縮測(cè)試后的所述巖樣在所述有效地層圍壓P
E
下進(jìn)行滲透率測(cè)試，得到三軸壓縮后的滲透率K1，并計(jì)算所述有效地層圍壓P
E
下所述巖樣三軸壓縮后的滲透率增幅指數(shù)R
K
；S4、根據(jù)所述巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析得到所述巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度，并根據(jù)所述巖樣的三軸抗壓強(qiáng)度計(jì)算所述巖樣的力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)；S5、根據(jù)所述巖樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析獲取所述巖樣破壞前的應(yīng)變能密度和破壞后的應(yīng)變能密度，計(jì)算所述巖樣的破裂能量指數(shù)；S6、根據(jù)所述巖樣的滲透率增幅指數(shù)、力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)和破裂能量指數(shù)計(jì)算所述巖樣的可改造性指數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述巖樣的直徑大于等于24mm且小于等于60mm，所述巖樣的長(zhǎng)徑比為1.5-2.5。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述巖樣的直徑為25mm，且所述巖樣的長(zhǎng)徑比為2.0。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖心三軸壓縮的油頁(yè)巖儲(chǔ)層可改造性室內(nèi)評(píng)價(jià)方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述上覆地層壓力的計(jì)算公式為：P
G
＝ρgH
×
10-2-P
p
H
×
10-2
其中，P
G
為上覆地層壓力，單位為MPa；ρ為上覆地層的平均密度，單位為g/cm3；g為重心加速度，取值為10m/s2；H為取心井深，單位為m；P
P
為地層壓力，單位為MPa；所述步驟S1中有效地層圍壓P
E
的計(jì)算公式為：P
...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：支東明，劉向君，王小軍，宋永，梁利喜，郭旭光，趙龍，熊健，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)石油天然氣股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：