[发明专利]确定裂隙岩体渗透率及孔隙度对有效应力敏感程度的方法

说明书

本发明公开一种确定裂隙岩体渗透率及孔隙度对有效应力敏感程度的方法，其中，确定渗透率对有效应力敏感程度的方法包括：模拟实际裂隙岩体，制备不同倾角相似材料；选任一倾角相似材料逐级施加围压，每级围压稳定后测量其渗透率，确定该倾角方向的渗透率与围压的函数关系式；对函数关系式求导，所得导函数表示该倾角方向相似材料的渗透率对有效应力的变化率；对导函数进行标准化处理，得到该倾角方向单位应力变化引起的单位渗透率的变化量，即为该倾角方向的渗透率对有效应力变化的敏感程度；重复上述，得到不同倾角方向的渗透率对有效应力变化的敏感程度。本发明可准确表征渗透率差异较大的岩体不同方向渗透率对有效应力的敏感程度。

技术领域

本发明涉及一种确定裂隙岩体对有效应力敏感程度的方法，具体涉及一种确定裂隙岩体渗透率及孔隙度对有效应力敏感程度的方法。

背景技术

经历了漫长的地质成生改造作用和表生演化，赋存于一定地质应力环境中的岩体内部都广泛发育着节理、层理、接触带、剪切带、断层等结构面，因此在实际工程中遇到的岩体大多都是由结构面和完整岩块组成的裂隙岩体，由于裂隙岩体中复杂的不连续的结构面对岩体的渗透性质有控制作用，使得裂隙岩体的渗透性质比一般的均质、连续、各向同性材料的渗透性质复杂的多，对工程安全有着显著的影响。

在实际环境中影响岩体渗透率和孔隙结构的因素有很多，如岩体所处的应力环境，岩体的埋深，岩体所处渗流场的影响等，因此很难对各因素的影响关系逐一描述清楚，于是引入渗透率和孔隙度对有效应力的敏感程度，对影响岩体渗透率和孔隙度的因素进行归一化处理，通过这一系数可以清晰的得到有效应力对渗透率和孔隙度的影响关系，敏感程度值越大，表示岩体渗透率和孔隙度对有效应力的变化就越敏感，反之则敏感程度不高。

现有关于岩体渗透率和孔隙度对应力敏感程度的研究如下：

专利号为104977195A的中国发明专利“采用人造裂缝性碳酸盐岩岩心进行应力敏感实验的方法”公开了一种测试不同充填状况裂隙岩体渗透率对应力敏感程度的方法，该方法只能确定含充填的裂隙岩体的渗透率对应力的敏感程度，对于无充填的裂隙岩体不同方向渗透率对应力的敏感程度没有涉及；

专利号为104405374A的中国发明专利“一种致密气藏储层应力敏感程度的测量方法”公开了测量一种致密气藏储层应力敏感程度的方法，该方法通过数值分析计算岩体的渗透率对应力的敏感程度，可靠性较差；

专利号为101038251的中国发明专利“全自动敏感综合测试仪”公布了一种自动测试各向同性岩体应力敏感程度的方法，该方法仅能测量各向同性岩体渗透率对应力的敏感程度，不能测量裂隙岩体不同方向渗透率对应力的敏感程度；

专利号为104834807A的中国发明专利“一种基于分形理论的应力敏感储层相对渗透率计算方法”公开了一种基于分形理论计算储层渗透率对应力敏感程度的方法，该方法采用理论分析求得岩体渗透率对应力的敏感程度，采用了太多的假设，结果可靠性差；

专利号为103528934A的中国发明专利“一种测量超低渗岩石渗透率应力敏感程度的互相关技术“公开了一种测量超低渗透完整岩心渗透率对应力敏感程度的方法”，该方法仅能测量超低渗透率的完整岩石渗透率对应力的敏感程度，不能测量渗透率较高的裂隙岩体渗透率对应力的敏感程度；

专利号为102721636A的中国发明专利“一种基于尺度模型确定裂缝性低渗储层应力敏感程度的方法”公开了一种考虑了尺度效应的完整岩体渗透率对应力敏感程度的测试方法，该方法采用数值模拟的方法求得岩体渗透率对应力的敏感程度，采用了太多的假设，结果可靠性差。

专利号为104089823A的中国专利申请“一种基于孔隙压缩实验确定岩石有效应力系数的方法”，该方法通过液体在应力作用下的压缩测量岩石的孔隙度，在测量过程中液体难免会在岩石孔隙结构中有残留，得到的岩石孔隙度对应力的敏感性不够精确。