[发明专利]一种评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法

权利要求书

1.一种评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)标定待测全直径泥页岩岩样井下地理方位及所在层位最大水平地应力方位；

(2)加工实验用全直径岩样，并进行实验前CT扫描测试，建立CT扫描数字图像空间坐标系，识别并求取天然裂缝方位角和天然层理面倾斜角度；

(3)制备泥页岩水力压裂物理实验测试岩样；

(4)进行三轴水力压裂物理模拟实验，测试泥页岩缝网扩展特征；

(5)进行全直径岩样实验后扫描测试、数据分析，识别并求取泥页岩天然层理缝变化特征；

(6)改变三轴应力比例、泵注流体速率、泵注流体粘度的物模实验方案，确定不同层位全直径泥页岩试样层理、天然裂缝对水力压裂缝网扩展的影响规律。

2.如权利要求1所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：步骤(1)为采用古地磁岩芯定向方法确定全直径岩样的井下原始方位，标定主方位参考线和地理北极标识线，建立全直径岩样坐标系；根据全直径泥页岩岩样取样层段的测井资料确定该层段最大水平地应力方位角θ。

3.如权利要求2所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的测井资料包括成像测井、井壁崩落、声波各向异性。

4.如权利要求1所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：步骤(2)对图像进行亮度调整，对比度调整、锐化操作，进而在图像重建方向上利用距离加权平均法进行图像插值；设定标准层水平平面切片、垂直剖面切片位置，该位置图像作为初始图像。

5.如权利要求1或4所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：步骤(2)包括以下步骤：

以空间原点(0，0，0)为该岩样的中心点建立空间坐标系XYZ；

在设定标准层，取水平方向横截面，建立水平截面直角坐标系XOY，转动切片使该切片的Y轴与步骤(1)的原始岩样标定的地理北极方位标识线一致；识别并求取实验岩样内部天然裂缝方位角α；识别并求取实验岩样天然裂缝与最大水平地应力方位的偏转角度γ；其中，天然裂缝方位角α由以下步骤确定：

根据CT扫描图像识别天然裂缝首尾两像素点(X_i，Y_i)，(X_i+1，Y_i+1)之间的距离：

根据CT扫描图像，确定天然裂缝方位角α：

绘制分析截面内天然裂缝方位角α、天然裂缝与最大水平地应力方位的偏转角度γ频率直方统计图，确定角度变化范围及平均值天然层理面倾斜角度由以下步骤确定：

取井筒位置处剖面切片，确定泥页岩试样天然层理面倾斜角度根据全直径岩样CT扫描纵向剖面图像，确定图像中层理面首尾两相素点坐标(X_i，Z_i)，(X_i+1，Z_i+1)，设天然层理面倾斜角度为则

绘制天然层理面倾斜角频率直方统计图，确定天然层理面倾斜角度

6.如权利要求5所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：天然裂缝与最大水平地应力方位的偏转角度γ由以下步骤确定：

根据标定的泥页岩岩样地理方位与最大水平地应力方位，确定天然裂缝与最大水平地应力方位的偏转角度γ：

γ＝|α-θ|。

7.如权利要求1所述的评价泥页岩水力压裂缝网扩展特征的方法，其特征在于：步骤(3)为将全直径泥页岩试样表面涂敷防水材料胶进行防水处理；采用水泥砂浆包裹防水处理后的全直径泥页岩试样，制备大尺寸六面体水力压裂岩石力学试样；控制全直径泥页岩试样方位，使标定的全直径泥页岩岩样最大水平地应力方位与六面体水力压裂岩石力学试样侧边垂直；

水泥砂浆包裹全直径泥页岩试样养护达到强度条件后，在试样顶面中心处向下设置裸眼井筒，将实验用井筒管柱加入所述裸眼井筒内，裸眼井筒与管柱环空采用高强黏结剂环氧树脂胶进行封固。