[发明专利]一种致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法

说明书

本发明一种致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法涉及非常规油气勘探与开发领域，涉及地层岩石的脆性指数计算方法，尤其是一种致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法，包括以下步骤：1）制备应力‑应变实验所需致密砂岩试样；2）开展应力‑应变实验直至岩样破坏；3）将破坏后的岩样进行处理，制备铸体薄片；4）分析铸体薄片中裂缝分布特征，计算分数维度；5）分析分数维度数据，估算岩石脆性指数，6）对步骤5中估算的岩石脆性指数进行校正，得到致密砂岩储层岩石脆性指数计算模型；本发明有效的提高了致密砂岩储层岩石脆性指数计算精度与可靠性，有效解决基于弹性应变的脆性指数评价方法中残余强度面不明显的问题。

技术领域

本发明涉及非常规油气勘探与开发领域，涉及地层岩石的脆性指数计算方法，尤其是一种致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法。

背景技术

岩石的脆性指数是致密砂岩油气体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。一般认为，脆性指数与岩石矿物成分、岩石力学性质等密切相关。岩石脆性指数越高，越容易破裂形成复杂裂缝。

当前，国内外岩石脆性评价方法主要可分为三大类：基于弹性应变的评价方法，基于岩石弹性参数的评价方法和基于岩石矿物组成的评价方法。对于非常规储集层，采用不同脆性评价方法计算得到的脆性指数之间差异往往较大，现有脆性指数评价方法可靠性不强，准确性有待进一步提高。

基于弹性应变的脆性评价方法是实验室研究岩石脆性指数的主要手段之一。应力-应变实验根据应力—应变实验分析，当应力由某一初始弹性态加载到峰值强度后，将发生突变而迅速跌落至残余强度面上（如附图1）。通过岩石应力跌落的这一特征，可以将脆性指数B1表示为B1=((b-a)-(c-b))/(b-a)。然而，在实际操作中，经常会遇到缺少残余强度或残余强度不明显的问题。对于该类型应力—应变曲线（如附图2），基于弹性应变的评价方法无法准确计算脆性指数。

发明内容

本发明的目的在于提高致密砂岩储层岩石脆性指数计算精度与可靠性，有效解决基于弹性应变的脆性指数评价方法中残余强度面不明显的问题，提出了一种设计合理，通用性强，且计算结果准确可靠的致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法。

本发明一种致密砂岩储层岩石脆性指数计算方法，包括以下步骤：

1）制备应力-应变实验所需致密砂岩试样；

2）开展应力-应变实验直至岩样破坏；

3）将破坏后的岩样进行处理，制备铸体薄片；

4）分析铸体薄片中裂缝分布特征，计算分数维度；

5）分析分数维度数据，估算岩石脆性指数，估算模型为脆性指数B=(D-D_min)/(D_max-D_min)，其中D_max为通过步骤4）计算得到的最大分数维度，D_min为通过步骤4）计算得到的最小分数维度，D为某一试样的分数维度；

6）对步骤5中估算的岩石脆性指数进行校正，得到致密砂岩储层岩石脆性指数计算模型B₀=(D-D_0min)/(D_0max-D_0min)，其中D_0min为校正后的最小分数维度，D_0max为校正后的最大分数维度；

D_0min和D_0max的计算如下式：

F(D_0min，D_0max)= ，

其中1＜D_0min＜D_0max＜2，B_i为由铸体薄片分数维度计算得到的第i块岩样脆性指数，B1_i为由基于弹性应变计算得到的第i块岩样脆性指数，

当F(D_0min，D_0max)取最小值为目标函数，得到校正后的D_0min和D_0max。