[发明专利]一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法

权利要求书

1.一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法，依次包括以下步骤：

(1)选用目标工区的致密碳酸盐岩标准岩心，开展单轴抗压强度实验，建立致密碳酸盐岩单轴抗压强度和杨氏模量的经验关系式；

(2)选用目标工区的全直径岩心，采用岩石刻痕仪开展岩石划痕实验，测试岩心的抗压强度，根据步骤(1)中抗压强度和杨氏模量的经验关系式获取过酸前样品岩心的杨氏模量；

(3)将全直径岩心未接触酸液部分用灌封胶密封，根据酸压过程中的储层温度和裂缝中流体压力，注酸时间确定实验条件，选用现场酸压用的酸液体系，将酸液和岩心置于高温高压反应釜中浸泡反应；

(4)将过酸浸泡后的岩心，在原划痕实验处再开展一次划痕实验，测试岩心的抗压强度，并根据步骤(1)中抗压强度和杨氏模量的经验关系式获取过酸后样品岩心的杨氏模量，并与过酸前样品岩心的杨氏模量对比，从而确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量的影响。

2.如权利要求1所述的一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法，其特征在于，所述步骤(1)包括下列步骤：

1)选用目标工区致密碳酸盐岩岩心，将其制成标准圆柱体岩样，放置于恒温箱中烘干，然后采用三轴岩石力学测试系统开展单轴实验，获取岩心的抗压强度和杨氏模量；

2)按1)中方法测试至少10块岩心样本的抗压强度和杨氏模量，建立如下两种抗压强度和杨氏模量的经验关系式：

E＝C₁σ_c+C₂ (2)

式中E——杨氏模量，MPa；

σ_c——抗压强度，MPa；

C₁，C₂——经验常数，无因次；

根据已获取样本的抗压强度和杨氏模量，采用回归统计方法，按照式(1)或式(2)回归抗压强度和杨氏模量的经验关系式，确定关系式中的C₁和C₂，以及相关系数平方值R²；比较回归两式中的R²值，选R²较大的值对应的经验关系式为研究工区的抗压强度和杨氏模量的经验关系式，且要求选中的经验关系式中的R²>0.3；若式(1)、式(2)中对应的R²≤0.3，则增加测试样本数量，直到满足要求为止。

3.如权利要求1所述的一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括下列步骤：

1)以全直径岩心端面的一条直径为参考线，作两条与参考线垂直的切割线，且两条切割线关于圆心对称；将过圆心，且与参考线垂直的直径标定为划痕线，采用岩石刻痕仪开展岩石划痕实验，测试获取岩心端面的抗压强度分布；

2)根据抗压强度分布剖面，并由步骤(1)确定的抗压强度和杨氏模量的经验关系式获取测试岩心过酸前的杨氏模量分布。

4.如权利要求1所述的一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括下列步骤：

1)岩心过酸前的处理制备：将做完划痕实验的岩心进行封胶处理，即未划痕端面采用灌封胶封装，而将划痕端面暴露；

2)过酸实验条件设置：实验酸液体系选择酸压施工所用的酸液体系；实验温度为酸压施工中裂缝温度；实验时间为注酸时间；实验压力为酸压裂缝中流体压力与地层压力之差：

式中：σ_min为地层最小水平主应力，MPa；E为接触酸液前岩石杨氏模量，Pa；μ为酸液黏度，Pa·s；Q为注酸排量，m³/s；L为裂缝长度，m；υ为岩石泊松比，无因次；h为裂缝高度，m；Δp为酸压裂缝中流体压力与地层压力之差，MPa；p_e为地层压力，MPa；

3)将酸液和岩心置于高温高压反应釜中开展高温高压浸泡实验。

5.如权利要求1所述的一种实验确定酸液对致密碳酸盐岩杨氏模量影响的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括下列步骤：

1)将酸液浸泡后的岩心清洗干净，并用岩石刻痕仪在原端面处再开展一次划痕实验，记录岩心的抗压强度分布数据；

2)由抗压强度分布数据，并由步骤(1)中确定的抗压强度和杨氏模量的经验关系获取过酸后岩心的杨氏模量；

3)对比过酸前后岩心的杨氏模量变化，确定酸液对致密碳酸盐岩岩心杨氏模量的影响。