[发明专利]一种页岩超临界CO2压裂试验分析方法

权利要求书

1.一种页岩超临界CO₂压裂试验分析方法，其特征在于，对超临界CO₂压裂试验后的立方体岩心进行CT扫描，通过对比压裂前后的CT图像，识别压裂诱导裂缝，数字化裂缝的空间位置信息，计算其分布均匀度指数，从而评价压裂的效果。

2.根据权利要求1所述的一种页岩超临界CO₂压裂试验分析方法，其特征在于，页岩压裂试验后诱导裂缝分布均匀度指数的定量表征方法，具体步骤如下：

S1、压裂诱导裂缝位置信息数字化准备工作,基于页岩岩心压裂前后的CT扫描图像，将压裂诱导裂缝的空间位置信息通过图像处理技术展现在多张的二维图像中,具体操作为：二值化CT图像，存在压裂诱导裂缝的位置为1，其他位置为0,基于由此得到的只包含0与1两种元素的二值稀疏矩阵，根据以下方法计算压裂诱导裂缝的分布均匀度指数；

S2、将100mm×100mm×100mm的立方体岩心沿长、宽、高方向各2分n次，分为8ⁿ(n＝0,1,2,…)个小立方体，每一个小立方体的边长是100/2ⁿmm，超临界CO2压裂过程中所产生的诱导裂缝的位置必然位于这些小立方体中的某一个，或跨越位于多个小立方体中，在这些小立方体中，包括压裂诱导裂缝的立方体的总数记为函数g(n)，程序在具体计算时通过搜索表征压裂诱导裂缝的位置的二值稀疏矩阵中是否存在“1”来实现，将函数f(n)定义为包含压裂诱导裂缝的立方体个数占划分形成的立方体总数(即8ⁿ)的比值，即：

S3、将函数f(n)的图形绘制在坐标系中，计算由曲线f(n)和曲线f₀(n)所包围的面积记为S，由曲线f₁(n)和曲线f₀(n)所包围的面积记为S₁，两者面积的比值S/S₁定义为压裂诱导裂缝的分布均匀度指数，其中函数f₁(n)和函数f₀(n)的定义为：

3.根据权利要求2所述的一种页岩超临界CO₂压裂试验分析方法，其特征在于，在分布均匀度指数的计算中，划分次数n的选择可根据分析目的不同选取不同的值，如果主要分析毫米级裂缝的分布，划分次数n的最大值取为6；如果主要分析微米级裂缝的分布，划分次数n的最大值取为16；如果主要分析纳米级裂缝的分布，划分次数n的最大值取为26，且所分析的裂缝尺度可表示为其中，l表示页岩岩心试件的尺度，n表示最大划分次数。