[发明专利]利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法

说明书

利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法，涉及油气储层测井评价。利用声波测井资料解释变形模量的方法，变形模量的解释模型为：Dm＝ae^b*f(AC),Dm为变形模量，f(AC)＝Vp为声波纵波速度，a和b均为常数。f(AC)的计算公式为：f(AC)＝pAC^‑q，式中：p和q均为常数；AC为测井声波时差。其通过建立测井声波时差与变形模量的函数关系来定量解释岩石的变形模量，其结果更为精确。利用声波测井资料解释脆性指数的方法，其包括：利用岩石的静态杨氏模量和根据上述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法得到的变形模量来计算岩石的脆性指数。其能够较好的反映储层岩石脆性特征在测井剖面上的变化规律，可以作为储层岩石力学评价和水力压裂施工的参考数据。

技术领域

本发明涉及油气储层测井评价领域，且特别涉及利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法。

背景技术

泥页岩储层的脆性特征评价中，需要考虑岩石塑性变形特征，其中弹性应变、塑性应变量是评价泥页岩脆性的重要参数。实验室内的岩石力学实验可以获得这些参数，但是不能应用于现场评价中，要实现现场应用，就必须建立起利用测井资料解释泥页岩的应变量。

在测井解释评价中，目前主要通过两个方面建立岩石脆性的评价方法：

(1)基于弹性特征的脆性测井评价方法

Griser和Bray(2007)在对比分析Barnett页岩气产量与测井参数的关系研究中，认为适于体积压裂的页岩具有低泊松比或者高杨氏模量的特征，并以此提出用归一化的杨氏模量和泊松比定量评价页岩储层脆性。Rickman等(2008)给出了杨氏模量和泊松比定量评价脆性指数的归一化参数的极值的经验常数，并认为岩石的泊松比越低在压裂中越容易产生复杂的裂缝系统，杨氏模量越高压裂后越容易维持裂缝的稳定性。杨氏模量和泊松比能够在一定程度上反映岩石的可压 性，但是页岩是一种塑性较高的脆塑性岩类，不能将杨氏模量和泊松比简单的与脆性等同。例如，随着围压的增加，岩石往往表现出更高的杨氏模量和更低的泊松比，但是其塑性也更强。

(2)基于矿物含量的脆性测井评价方法

Jarvie等(2007)提出根据Barnett页岩硅质组分的百分比含量定量评价储层岩石的脆性。一些学者根据不同地区矿物特征，对该方法在不同地区的适用性提出了改进。例如，Wang和Gale's(2009)引入了白云石和TOC，其中将白云石作为脆性组分；Wang等(2008)将有机质成熟度Ro引入作为表征岩石成岩强度；刁海燕(2013)提出将矿物组分的方法和弹性参数的方法结合评价页岩储层岩石脆性的方法。矿物组分含量是决定岩石脆性的重要因素，但是一些其他因素，如相同地区、层位的页岩的纹理发育程度的差异，不同地区、层位的页岩经历成岩作用、成岩后期改造作用的差异，对岩石脆性也具有重要影响。而矿物组分含量的脆性指数很难较为全面的表征这些反映脆性的因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用声波测井资料解释变形模量的方法，其通过建立测井声波时差与变形模量的函数关系来定量解释岩石的变形模量，其结果更为精确。

本发明的另一目的在于提供一种利用声波测井资料解释脆性指数的方法，能够较好的反映储层岩石脆性特征在测井剖面上的变化规律，可以作为储层岩石力学评价和水力压裂施工的参考数据。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种利用声波测井资料解释变形模量的方法，变形模量的解释模型为：Dm＝ae^b*f(AC),Dm为变形模量，f(AC)＝Vp为声波纵波速度，a和b均为通过建立测井声波纵波速度与变形模量的回归关系得到的常数。f(AC)的计算公式为：f(AC)＝pAC^-q，式中：p和q均为常数、p和q不同时为1且p和q均不为0；AC为测井声波时差。