[发明专利]一种煤层气储层可压裂性的测井定量评价方法

权利要求书

1.一种煤层气储层可压裂性的测井定量评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：

煤岩脆性指数确定：采用式(1)～式(3)确定煤岩的脆性指数：

IBE=100×E-EminEmax-Emin---(1)]]>

IBμ=100×μ×μmaxμmin-μmax---(2)]]>

IB=IBE+IBμ2---(3)]]>

其中，μ=0.5Δts2-Δt2Δts2-Δt2,E=ρbΔts2·3Δts2-4Δt2Δts2-Δt2]]>

式中：I_BE、I_Bμ分别为杨氏模量和泊松比法计算的脆性指数，％；I_B为煤层的脆性指数，％；E、E_max、E_min分别为煤层的杨氏模量、最大杨氏模量和最小杨氏模量比，10⁴MPa；μ、μ_max、μ_min分别为煤层的泊松比、最大泊松比和最小泊松比，无量纲；ρ_b为体积密度，g/cm³；Δt、Δt_s分别为煤层的纵、横波时差，μs/ft；

步骤二：

煤层水平主应力差异系数确定：采用式(4)确定水平主应力差异系数：

Kh=σ1-σ2σ2---(4)]]>

其中，σ1=μ1-μ(σv-αPp)+β1(σv-αPp)+αPp]]>

σ2=μ1-μ(ρv-αPp)+β2(σv-αPp)+αPp]]>

σv=0.00980665×(ρo×Ho+∫H0HρbdH)]]>

Pp=σv-145.31×(1Δtma-1ΔtA)1B]]>

式中：K_h为水平主应力差异系数，无因次；σ₁为最大水平主应力，MPa；σ₂为最小水平主应力，MPa；σ_v为垂向地应力，MPa；α为Biot系数，无量纲；P_p为地层孔隙压力，MPa；β₁为最大水平地应力方向的构造应力系数，无量纲；β₂为最小水平地应力方向的构造应力系数，无量纲；ρ_o为没有测井密度深度段的地层平均密度值，g/cm³；H_o为密度测井的起始深度，m；H为计算点的深度，m；Δt_ma为煤岩骨架的声波时差，μs/ft；A、B为地区系数，无量纲；其他参数物理意义同上；

步骤三：

煤层及其顶底板间的最小水平主应力差确定：利用测井资料，在确定煤层及其顶底板地应力的基础上，采用式(5)确定煤层及其顶底板间的最小水平主应力差：

Δσ＝σ_s-σ_c                          (5)

其中，σs,σc-μ1-μ(σv-αPp)+β1(σv-αPp)+αPp]]>

式中：Δσ为煤层及其顶底板间的最小水平主应力差，MPa；σ_s为煤层顶底板的最小水平主应力，MPa；σ_c为煤层的最小水平主应力，MPa；其他参数物理意义同上；

步骤四：

可压裂性评价：依据以上步骤的结果，得出了表1所示的煤层气储层可压裂性评价等级划分标准：

表1 煤层气储层可压裂性评价等级划分表

由表1可知，将煤层的可压裂性评价划分为三类：Ⅰ类表示可压裂性评价好、可压裂性强；Ⅱ类表示可压裂性评价中等、具备一定的压裂性；Ⅲ类表示可压裂性评价差、难以成功压裂。