[发明专利]一种用于评价流体对岩石造缝能力的实验方法

说明书

本发明公开了一种用于评价流体对岩石造缝能力的实验方法，包括以下步骤：分别测试干燥岩心与润湿的脆性系数、波速‑应力敏感性系数、声发射事件数和天然裂隙密度大小，然后通过对上述参数的相对变化量数值大小进行无量纲化，建立不同流体对岩石的造缝能力指数数学模型，计算并比较其大小。本发明不仅适用于页岩气、煤层气、致密油气、干热岩等非常规资源，还可应用于低渗透和超低渗透的常规油气藏。该方法可以快速获得不同流体对岩石的造缝能力指数，同时也可以评价同一流体对不同岩样的造缝能力指数，可方便地指导水力压裂施工优选压裂液，以促使压裂过程中人工复杂缝网的形成。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气开采技术，尤其涉及一种用于评价流体对岩石造缝能力的实验方法。

背景技术

水力压裂技术是提高页岩气、致密油气等非常规储层产量的重要手段，也是提高干热岩热能开采的有效方式之一。水力压裂过程中要向地层中注入大量的流体(压裂改造工作液)，流体可以显著改变岩石力学性质，因此，流体对岩石的造缝能力(或可压性)影响不可忽视。

目前评价岩石可压性的方法主要通过脆性来评价，认为脆性越强，可压性越强；也有学者发展了新的可压性评价方法，例如通过断裂韧性和脆性指数来综合评价岩可压性，但是目前方法忽略了流体对岩石造缝能力的大小。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于评价流体对岩石造缝能力的实验方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的用于评价流体对岩石造缝能力的实验方法，包括以下步骤：

步骤1：将直径25毫米、高度50mm的标准圆柱体岩心放入恒温烘干箱中，温度恒定为100摄氏度，连续烘干24小时，以除去岩心中的残余液体；

步骤2：测试干燥岩心的高度h、直径d和质量m，计算干燥岩心的密度ρ，公式如下：

式中，ρ为岩心密度；d为岩心直径；h为岩心高度；π为圆周率，常数；m为岩心质量；

步骤3：测试干燥岩心沿轴向的纵波V_p、横波V_s的大小，计算其动态弹性模量E_d和动态泊松比ν_d的大小，公式如下：

式中，E_d为动态弹性模量；ν_d为动态泊松比；V_p为纵波(或P波)波速；V_s为横波(或S波)波速；

步骤4：将第3步骤中获得的动态岩石力学参数转换为静态岩石力学参数，转换公式如下：

E_s＝aE_d+b (4)

ν_s＝cν_d+d (5)

式中，a、b、c、d为常数，通过对实验数据拟合来确定；E_s为静态弹性模量；ν_s为静态泊松比；

步骤5：计算岩心的脆性指数BI，公式如下：