[发明专利]一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法

说明书

本发明公开了一种页岩储层Ⅰ型断裂韧性的测井评价方法，包括以下步骤：制备CCNBD试样；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和横波时差并计算试样的动态杨氏模量；将上述纵波时差、横波时差、动态杨氏模量输入页岩断裂韧性值的多元回归模型中得到页岩储层断裂韧性测井单井剖面。采用该方法，所需岩样数量少，数据测试量少，岩储层Ⅰ型断裂韧性的测井评价整体的耗时短且准确度高。

技术领域

本发明石油天然气勘探技术领域，具体涉及一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法。

背景技术

随着我国能源结构的调整和环境问题的日益突出，作为清洁能源的天然气越来越多的受到重视，特别是非常规油气资源，其中页岩气已成为全球非常规油气资源勘探与开发热点。2013年，美国能源信息署(EIA)发布了包含美国在内的42个国家的页岩气资源评价成果报告，指出全球页岩气的技术可采资源量为220.73×10¹²m³，其中中国页岩气的技术可采资源量为31.57×10¹²m³，显示出我国页岩气资源开发潜力巨大的特点。压裂改造技术是页岩气资源的高效开发的关键技术之一，而页岩储层压裂改造效果的好坏与储层的岩石力学特征、储层性质等有较大关系。页岩储层进行压裂改造时，压裂过程中裂缝起裂和延伸是压裂的核心问题，页岩的脆性是评价压裂效果重要指标。针对页岩脆性评价方面，大量的研究学者已从室内评价、测井预测及其工程应用等方面取得了大量的认识成果，这些研究成果在页岩储层可压性评价方面起到重要作用。此外，压裂过程中裂缝起裂和延伸也受页岩断裂韧性的影响，当裂缝尖端应力强度因子超过页岩断裂韧性值时，裂缝开始扩展。这说明了页岩岩石断裂韧性也可作为页岩储层可压性的评价参数，然而基于测井信息的页岩岩石断裂韧性预测方法相对较少。

目前，关于岩石断裂韧性的测试方法，比如国际岩石力学协会推荐的岩石断裂韧性的测试方法，即1995年提出的人字型切槽巴西圆盘CCNBD，其中CCNBD方法的岩石试样体积小，且能承受较大的载荷，便于加载，容易实现I型、II型及复合型加载。因此，人字型切槽巴西圆盘法是一种研究岩石断裂韧性的有效方法。但是，存在以下问题，首先，岩样的规格大致需求为直径为75mm、直径与厚度比例为5∶2，在实际采样中，很少有岩样满足上述直径需求，其需要较多岩样，制备岩样耗时长；其次，在实验测试过程中，需要参数多，耗时长。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种页岩储层I型断裂韧性的测井评价方法，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。

作为优选，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。

作为优选，所述多元回归模型K_IC为：