[发明专利]一种单轴应力下疏松岩心孔隙度的确定方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及岩心孔隙度测试领域，特别涉及一种简易的疏松岩心在单轴应力下孔隙度的确定方法。

背景技术

储层地层孔隙度是正确评价、计算石油储量的重要参数，而岩心特别是疏松砂岩岩心通过钻井取芯提升到地面，由于压力释放和弹性膨胀，孔隙度有所恢复增大，因此常压下测量的岩心孔隙度大于地层条件下的孔隙度，会导致储量计算值偏大，且泊松比与常规岩心相差较大，采用石油天然气行业标准SY/T6385-1999给出的三轴与单轴孔隙度转换系数0.619误差较大，所以需利用实验将疏松砂岩岩心地面孔隙度校正为地层孔隙度。

深埋地下的岩石单元，由于地层侧向延展比其厚度大得多，故可视为岩石只在垂向上发生形变横向形变趋于零，实验室利用单向压缩仪模拟地下岩石承压状态来测量地层孔隙度。单向压缩仪由一个很厚的钢性圆桶组成，岩样能够和圆桶内壁很好吻合，当对岩样垂向加压时，实验装置能够有效地控制岩样不发生横向形变与地下岩层受压状况非常相似，要求岩样与仪器内壁之间不能存在缝隙，操作上不能有一点偏差，否则对试验结果影响很大，而且该试验费时费力。因此，研究一种简易的疏松岩心在单轴应力下孔隙度确定方法是本领域人员的研究目标。

发明内容

本发明的目的在于提供单轴应力下疏松岩心孔隙度的确定方法，该方法原理可靠，操作方便，所确定的疏松岩心或其他岩性的岩心在单轴应力下的孔隙度，误差小，结果可靠，为储层评价、石油天然气储量的计算提供了科学依据，具有广阔的市场前景。

本发明所采用的技术方案是：为了避免岩样与仪器内壁之间存在缝隙，岩样用一个弹性、不渗透的套筒密封，测试在不同围压(双轴应力)下的孔隙度，利用岩石力学基础理论将双轴条件下的转化成单轴条件下的孔隙度。

本发明具体实施步骤如下：通过高压泵控制岩心夹持器中岩心的围压，保证岩样与胶皮套内壁之间不存在缝隙；孔隙度测试仪(即氦孔隙度仪)测定岩心的双轴应力孔隙度，然后根据实验物理模型建立的数学模型，推导出单轴应力下的孔隙度与双轴应力下孔隙度的关系式，从而计算出岩心在不同单轴应力下的孔隙度。

本发明采用基于实验物理模型建立的数学模型，依据岩石力学基础理论(李传亮，油藏工程原理[M]，北京：石油工业出版社，2006)，来推导出单轴应力下的孔隙度与双轴应力下孔隙度的关系式，具体推导过程如下：

(1)不同应力条件下的应变情况

双轴应力下