[发明专利]一种页理缝启闭动力学评价方法

说明书

本发明提供了一种页理缝启闭动力学评价方法，适用于页岩油气地质领域。人工制备含页理缝多个测试样品，挑选内页理缝的开度、产状一致的n个测试样品，针对测试样品分别进行恒速压汞实验和高分辨率场发射扫描电子显微镜，从而获取被测区域的页理缝开启的开度阈值A_c，使用真三轴加载测试样品并进行实时CT扫描，采用控制变量法对测试样品开展交叉物理模拟测试，基于测试结果数据体分析，建立地应力、孔隙压力与页理缝开度之间函数关系，分析不同地应力、孔隙压力条件下的页理缝开度，以页理缝开度阈值A_c为刻度，查明页理缝是否开启，从而实现页理缝启闭评价。该方法原理简单，可操作性强，结果可信度高。

技术领域

本发明涉及一种页理缝启闭动力学评价方法，尤其适用于页岩油气地质领域。

背景技术

随着油气勘探开发的深入，以页岩油气为代表的非常规资源成为勘探与开发主要领域。我国页岩油气资源丰富，勘探开发潜力巨大。通常，页岩储层发育天然裂缝系统，不仅包括应力作用下形成的构造缝，在沉积和成岩过程中形成的平行于层理纹层的页理缝也大量发育，其对页岩油气富集与成藏具有重要作用，影响勘探开发效果。

申请公布号CN113917554A的发明专利提出了一种页岩储层页理缝密度的预测方法及电子设备，获取取芯井取芯段页理缝密度和总有机碳含量，基于页理缝密度和总有机碳含量建立页理缝密度预测关系，基于页理缝密度定量预测关系和水平井测井数据，计算水平井未取芯井段的页理缝密度；授权公告号为CN109870743B的发明专利提出一种页理缝的空间展布预测方法和装置，以页岩裂缝相在单井上的纵向分布作为约束，以页岩裂缝相指数为目标函数建立方程，据其预测页理缝空间展布；授权公告号CN110850502B的发明专利提供了一种页岩油气储层页理缝分布规律的预测方法、设备及系统，通过获取单井页理缝发育强度建立其与页理缝主控因素的关系，依据该关系预测页岩油气储层页理缝的分布规律。上述方法均重点关注页理缝发育程度与分布规律，而对页理缝启闭等影响页岩油气成藏的关键过程缺乏系统研究。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种步骤简单、可靠性高的页理缝启闭动力学评价方法，其使用简单，通过在页理缝开启阈值的约束下，构建地应力、孔隙压力与页理缝开度之间的量化关系，从而准确获得评价。

为实现上述目标，本发明的页理缝启闭动力学评价方法，人工制备含页理缝的多个测试样品，挑选内页理缝的开度、产状一致的n个测试样品，对n个测试样品分别进行恒速压汞实验和高分辨率场发射扫描电子显微镜，从而获取测试样品的页理缝开启的开度阈值A_c，使用真三轴加载测试样品并进行实时CT扫描，采用控制变量法对测试样品开展交叉物理模拟测试，基于测试结果数据体分析，建立地应力、孔隙压力与页理缝开度之间函数关系，分析不同地应力、孔隙压力条件下的页理缝开度，以页理缝开度阈值A_c为刻度，查明页理缝是否开启，从而实现页理缝启闭评价。

具体步骤如下：

步骤1，采集带页理缝的岩芯样品，对岩芯样品进行氩离子抛光处理，使用高分辨率场发射扫描电子显微镜观测抛光处理后的岩芯样品，提取岩芯样品中的页理缝开度值；对岩芯样品开展恒速压汞实验，并通过恒速压汞实验获取岩芯样品的喉道信息，之后通过扫描电镜观测岩芯样品的开度最小值A₁以及恒速压汞实验获取的喉道最小值A₂求算术平均值，从而获得页理缝开启的开度阈值A_c，即：

步骤2，采集页岩，研磨成粉末状后混合粘结剂放入磨具，在磨具里的页岩粉中内置温敏材料，通过控制温度使温敏材料在立方体里生成页理缝，制备多个含有含页理缝的测试样品，在每个测试样品上垂直任一立方体表面垂直钻孔；选出页理缝开度小于开度阈值A_c的测试样品开展CT扫描，根据CT扫描结果在所有制备的测试样品中挑选出页理缝开度、产状一致的n个测试样品；