[发明专利]一种岩心压后裂缝复杂程度定量表征方法

摘要

本发明公开了一种岩心压后裂缝复杂程度定量表征方法，对压后的柱塞状岩心压后裂缝图像提取每条裂缝的倾角和面积，计算压后岩心的面缝率和裂缝倾角离散度，将二者归一化之后取平均相加，得到岩心压后裂缝复杂度，可以定量分析岩石在压裂过程中形成缝网的能力，进而评价储层岩石可压裂性，对油气储层的压裂改造具有指导意义。

主权项

1.一种岩心压后裂缝复杂程度定量表征方法，其特征在于，对抗压实验后的柱塞状岩心压后裂缝图像提取每条裂缝的倾角和面积，计算压后岩心的面缝率和裂缝倾角离散度，将二者归一化之后取平均相加，得到岩心压后裂缝复杂度，具体步骤如下：将压后岩心的信息数字化，即通过光学滚动扫描将压后岩心侧表面上的裂缝信息展现在一张二维图像中，然后在该图像中对每条裂缝的基本参数进行定量描述，提取每条裂缝的大小和倾角；岩心压后裂缝复杂度是岩心压后产生的裂缝数量、大小及形态的函数，岩心压后裂缝数量从裂缝图像中直接得到；岩心压后裂缝倾角越离散，则裂缝越接近网状，因此裂缝形态可用裂缝倾角的杂乱程度来表征，提出面缝率和裂缝倾角离散度的概念：面缝率为所有裂缝面积的和与岩心侧表面积的比值：式中：R_f为面缝率，无量纲；S_i为第i条裂缝的面积，S_l为岩心的侧表面积，二者单位相同，均为像素点数或mm²；裂缝倾角离散度为所有裂缝倾角的方差：式中：D_a为裂缝倾角离散度，无量纲；为倾角平均值，A_i为第i条裂缝的倾角，单位均为度；在式(3)中计算裂缝复杂度时根据裂缝的大小对每个裂缝倾角进行加权处理，权值为每条裂缝面积与平均裂缝面积的比值；式中：A_i'为第i条裂缝的加权倾角，A_i为该裂缝原始倾角，单位均为度；S_i为该裂缝面积，为岩样所有裂缝面积的平均值；面缝率和裂缝倾角离散度包含了岩心压后产生的裂缝数量、大小及形态，且二者对缝网形成的贡献无大小之分，按照统计分析方法，将面缝率和裂缝倾角离散度取平均值表征岩心压后裂缝复杂度，即：式中：F_c为岩心压后裂缝复杂度，由于直接得到的面缝率和裂缝倾角离散度在数值上存在数量级的差异，在式(4)中计算岩心压后裂缝复杂度时将二者进行归一化处理：式中：和分别为归一化的岩心压后裂缝分析面缝率和倾角离散度，无量纲，压后裂缝分析面缝率最大最小值分别取3和0，裂缝倾角离散度最大最小值分别取45°和0°；综上，岩心压后裂缝复杂度计算公式为：代入面缝率和倾角离散度极值，则式(7)简化为：