[发明专利]一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法

权利要求书

1.一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、制备CCNBD试样，测量该CCNBD试样的几何参数，并计算该试样的体积密度ρ_b；

B、测量CCNBD试样的纵波速度和横波速度以获得试样的纵波时差Δt_c和横波时差Δt_s并计算该试样的动态杨氏模量E_d；

C、将上述纵波时差Δt_c、横波时差Δt_s、动态杨氏模量E_d输入页岩断裂韧性值的多元回归模型K_IC中得到页岩储层断裂韧性测井单井剖面；

D、根据多元回归模型K_IC的输出对I型断裂韧性进行评价；

所述动态杨氏模量E_d为：

其中，E_d为试样的动态杨氏模量，单位为GPa；Δt_c、Δt_s分别为试样的纵波时差、横波时差，单位为us/m；ρ_b为试样的体积密度，g/cm³；a_c为单位转换系数。

2.根据权利要求1所述的一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，其特征在于，所述多元回归模型K_IC为：

K_IC＝aΔt_c+bΔt_s+cE_d+d，其中，-0.002＜a＜0，-0.004＜b＜-0.002，-0.01＜c＜0.02，2＜d＜3。

3.根据权利要求1所述的一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，其特征在于，所述多元回归模型K_IC为：

K_IC＝-0.00112Δt_c-0.00333Δt_s-0.00887E_d+2.8101。

4.根据权利要求1所述的一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，其特征在于，步骤A具体为：

制取岩样；

采样人字型切槽巴西圆盘对岩样进行加工，将岩样制备成直径为75mm、直径与厚度比例为5∶2的试样；

计算试样的体积密度。

5.根据权利要求1所述的一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，其特征在于，所述多元回归模型K_IC的确认方法为：

按照步骤A的方法制备多组CCNBD试样；

挑选几何尺寸满足式(1)、式(2)的CCNBD试样并计算CCNBD试样的体积密度ρ_b，其中，式(1)为

式(2)为

其中，R为CCNBD试样半径，单位为mm；D为CCNBD试样直径，单位为mm；α₀为无量纲初始裂纹长度，单位为mm；α₁为无量纲最大切槽长度，单位为mm；α_B为无量纲试样厚度，单位为mm；α_s为无量纲切割刀具半径，单位为mm；a₀为CCNBD试样初始裂纹长度，，单位为mm；a₁为CCNBD试样最大切槽长度，单位为mm；B为CCNBD试样厚度，单位为mm；D_s为切割刀具直径，单位为mm；

获取试样的纵波时差、横波时差、动态杨氏模量；

对CCNBD试样进行加载试验，获取试样的载荷-位移曲线，并从该曲线中获取最大破坏载荷P_max；

计算标准断裂韧性K_IC1，

其中，标准断裂韧性K_IC1的单位为MPa·m^0.5；最大破坏载荷P_max的单位为kN；D为试样直径，单位为cm；B为试样厚度，单位为cm；为试样的无量纲临界应力强度因子，仅由岩样的几何参数α₀、α₁和α_B决定；

根据标准断裂韧性K_IC1的响应规律特征，建立页岩断裂韧性值与页岩岩石纵波时差、横波时差、动态杨氏模量多参数之间的多元回归模型K_IC。