[发明专利]粒状黏土矿物的疏松砂岩储层孔隙度应力敏感分析方法

权利要求书

1.粒状黏土矿物的疏松砂岩储层孔隙度应力敏感分析方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S100、根据已获取岩样进行岩心实验，获取粒状黏土矿物在多孔介质中的尺寸参数及岩石参数，具体分为以下步骤；

S101、对岩样进行岩心实验，所述岩心实验包括铸体薄片鉴定、电镜扫描分析；

S102、获取粒状黏土矿物在多孔介质中的尺寸参数，所述尺寸参数包括孔隙内半径为、外半径为b、黏土颗粒半径为d；

S103、获取储层的岩石参数，所述岩石参数包括黏土矿物的泊松比v_c、岩石骨架的泊松比v_r、黏土矿物拉梅系数μ_c、岩石骨架拉梅系数μ_r；

S200、根据铸体薄片鉴定、电镜扫描分析得到的粒状黏土矿物在多孔介质中的尺寸参数，建立粒状黏土物理模型；

S201、所述粒状黏土物理模型，由岩石、孔隙、黏土三部分构成，其黏土矿物以颗粒的形式分散充填在砂岩的粒间孔隙中；

S300、根据所建立粒状黏土物理模型，推导粒状黏土孔隙度有效应力系数数学模型，具体分为以下步骤；

S301、根据孔隙度有效应力系数定义式，结合粒状黏土物理模型孔隙度定义式，通过链式法进行展开，建立孔隙内壁面和孔隙外壁面的位移对孔隙压力和围压的偏导数关系式及孔隙度对半径、b和d的偏导数，进一步定义岩石骨架与黏土的刚度比及粒状黏土矿物含量关系式，得到粒状黏土孔隙度有效应力系数方程；

S302、所述粒状黏土物理模型孔隙度定义式为，式中为孔隙内半径，单位为μm；b为孔隙外半径，单位为μm；d为黏土颗粒半径，单位为μm；φ为孔隙度，无量纲量；

S303、所述粒状黏土孔隙度有效应力系数展开式为；式中为粒状黏土孔隙度有效应力系数，无量纲量；φ为孔隙度，无量纲量；P_p为孔隙压力，单位为MPa；P_c为围压，单位为MPa；为黏土颗粒半径d对围压P_c的偏导数，；为黏土颗粒半径d对孔隙压力P_p的偏导数，；为孔隙内半径对孔隙压力P_p的偏导数，；为孔隙内半径对围压P_c的偏导数，；为孔隙外半径b对孔隙压力P_p的偏导数，；为孔隙外半径b对围压P_c的偏导数，；v_c为黏土矿物的泊松比，无量纲量；v_r为岩石骨架的泊松比，无量纲量；μ_c为黏土矿物拉梅系数，无量纲量；μ_r为岩石骨架拉梅系数，无量纲量；

S304、对孔隙度定义式中的孔隙内半径、孔隙外半径b和黏土颗粒半径d求偏导数，所述孔隙度对孔隙内半径、孔隙外半径b和黏土颗粒半径d的偏导数分别为、、；

S305、定义岩石骨架与黏土的刚度比关系式，所述岩石骨架与黏土的刚度比关系式为，式中μ_c为黏土矿物拉梅系数，无量纲量；μ_r为岩石骨架拉梅系数，无量纲量；

S306、定义粒状黏土矿物含量关系式，所述粒状黏土矿物含量关系式为；

S307、将粒状黏土矿物含量关系式、岩石骨架与黏土的刚度比关系式代入粒状黏土孔隙度有效应力系数展开式中，得到粒状黏土孔隙度有效应力系数方程、所述粒状黏土孔隙度有效应力系数方程为，式中M、N为无量纲量，、；

S400、基于所建立粒状黏土物理模型，推导粒状黏土孔隙压缩系数数学模型；

S401、所述粒状黏土孔隙压缩系数数学模型为，式中C_pp为粒状黏土孔隙压缩系数，单位为MPa^-1；

S500、将粒状黏土孔隙度有效应力系数方程、粒状黏土孔隙压缩系数数学模型代入孔隙度与有效应力关系方程，推导粒状黏土孔隙度应力敏感模型；

S501、所述孔隙度与有效应力关系方程为，P_p,0为地面条件下的孔隙压力，单位为MPa；φ₀为地面条件下的孔隙度，无量纲量；

S502、所述粒状黏土孔隙度应力敏感模型，，φ₀为地面条件下测得初始孔隙度，无量纲量；

S600、根据所得粒状黏土孔隙度应力敏感模型，将粒状黏土矿物在多孔介质中的尺寸参数及岩石参数代入粒状黏土孔隙度应力敏感模型，进行疏松砂岩储层孔隙度应力敏感分析。

2.根据权利要求1所述的粒状黏土矿物的疏松砂岩储层孔隙度应力敏感分析方法，其特征在于：所述方法除对富含黏土矿物的疏松砂岩适用外，当粒状黏土物理模型中黏土矿物含量F_c为0时，对不含黏土矿物的疏松砂岩孔隙度应力敏感分析同样适用。