[发明专利]一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法

权利要求书

1.一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数和孔隙度；

第二步：开展岩心单轴压缩测试，获取纵向上非连续的静态力学参数，结合由测井数据得到的动态弹性参数和由室内测试得到的静态弹性参数，采用最小二乘回归方法建立砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系，见公式(1)和(2)，由此获得纵向连续的静态弹性参数分布；

E_s＝f₁(E_d) (1)

ν_s＝f₂(ν_d) (2)

式中：E_s和E_d分别为静态和动态弹性模量，GPa，ν_s和ν_d别为静态和动态泊松比，无量纲；

第三步：利用砂砾岩岩心静态强度参数对由测井解释得到的动态强度参数进行归位校核，建立砂砾岩储层强度参数-测井数据之间的解释模型，见公式(3)和(4)；

σ_c＝F(C₁) (3)

θ＝F(C₂,Φ) (4)

式中：σ_c为校核后的单轴抗压强度；θ为校核后的残余强度系数，θ＝σ_r/σ_c，σ_r为残余强度；Φ为测井解释得到的岩心孔隙度；C₁和C₂分别为不同类型的测井数据；

利用砂砾岩储层弹性参数的动静态转化关系和强度参数-测井数据解释模型，对测井解释力学参数进行校核，得到砂砾岩储层纵向连续的精细的力学参数表征；

第四步：根据真实物理岩心的尺寸以及砾石含量和粒径，建立储层岩心数值有限元模型，对模型划分网格和施加轴向位移荷载并开展多次单轴压缩数值试验；利用物理岩心的力学参数和应力应变曲线对相应数值岩心基质的细观力学参数进行标定，保持砾石和界面材料的细观力学参数不变，从而建立数值岩心宏细观参数转化关系，见公式(6)和(7)；

式中：σ_c为校核后的单轴抗压强度，MPa；σ_c0为细观单轴抗压强度，MPa；E_s为静态弹性模量，GPa；E_s0为Weibull分布赋值时的细观弹性模量均值，GPa；m为均值度系数，用以表征岩心力学参数的非均质性，m值越小则非均质性越强；

第五步：根据步骤第二步、第三步中得到的岩心静态宏观力学参数和第四步中得到的宏细观力学参数转化关系，可对任意层位储层对应的数值岩心细观力学参数进行标定，从而建立不同纵向深度的储层数值岩心并开展单轴压缩数值试验，获取应力、应变数据和全应力应变曲线；

第六步：根据不同纵向深度储层对应的数值岩心应力应变曲线，获取对应的脆性破坏残余强度特征参数σ_r和ε_r，进而根据式(8)计算脆性指数BI，由此得到纵向连续的脆性指数预测值；

式中，σ_r为残余强度，ε_r为残余应变。

2.根据权利要求1所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法，其特征在于，第一步中，所述测井数据具体包括横波时差、纵波时差、自然伽马和密度测井曲线，所述纵向连续的动态岩石力学参数具体为动态弹性模量和动态泊松比，以及由测井解释得到的单轴抗压强度和残余应力水平。

3.根据权利要求1或2所述的一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法，其特征在于，第二步中，所述岩心单轴压缩测试采用轴向位移加载，加载速率为2×10^-6m/s；所述静态力学参数具体为静态弹性模量、静态泊松比、单轴抗压强度和内摩擦角；弹性参数具体为弹性模量和泊松比。