[发明专利]一种岩石力学与储层工程参数评估方法

权利要求书

1.一种岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于，包括：

获取深井随钻排出的岩屑；

对所述岩屑进行X射线衍射，获取所述岩屑的矿物成分及含量；

对所述岩屑进行CT扫描，并在显微镜下进行观察，获取所述岩屑的各矿物颗粒的微观结构特征；

对所述岩屑进行微/纳米压痕试验，测定所述岩屑的各矿物成分的微观力学参数；

由所述岩屑的矿物成分及含量、所述岩屑的各矿物颗粒的微观结构特征及所述岩屑的各矿物成分的微观力学参数获取岩屑微观特征基因；

根据所述岩屑微观特征基因构建三维计算模型，取代表性体积单元得到岩石宏观力学参数；

根据岩石宏观力学参数及工程参数评估模型对现场需求的工程参数进行评估。

2.根据权利要求1所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于，所述对岩屑进行X射线衍射包括：

将所述岩屑研磨成200目。

3.根据权利要求1所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于，所述对岩屑进行CT扫描，并在显微镜下进行观察包括：

将所述岩屑进行微米CT扫描，将CT扫描切片进行三维重构，形成三维数字岩芯，获取所述岩屑的矿物颗粒的微观结构特征；

将所述岩屑制成薄片，放置于偏光显微镜下观察，确定所述岩屑的矿物颗粒的微观结构特征，与CT扫描结果互为补充。

4.根据权利要求3所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于：

所述薄片的厚度为28-32μm。

5.根据权利要求1所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于，所述对岩屑进行微/纳米压痕试验包括：

在压痕试验机的显微镜下区分所述岩屑的各矿物的分布区域，对每种矿物进行单独测试，获取每种矿物成分的微观力学参数。

6.根据权利要求5所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于：

所述岩屑的矿物成分的微观力学参数包括：弹性模量、硬度及断裂韧性。

7.根据权利要求6所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于：

式中，E为对应矿物的弹性模量；ν_s为待测样品的泊松比；E_i和ν_i分别为压头的弹性模量和泊松比；E_r为压痕模量；A(h_c)为压头与试样的接触投影面积，与压入深度h_c有关；S为接触刚度；β和ε是与压头形状有关的常数；F_max和h_max分别为最大力和最大压入深度；H为对应矿物的硬度；

U_t＝U_e+U_p＝U_e+U_pp+U_frac；

U_frac＝U_p-U_pp；

式中，U_t表示压痕过程中的总能量，主要包括弹性能U_e和塑性能U_p；F_l和F_ul分别表示加载力和卸载力，力-位移曲线满足幂函数关系，K，m，n，α均为数据拟合参数；h_h为饱载开始时的压入深度；h_r为压痕残余深度；U_frac为断裂能；U_pp为纯塑性能；G_c为能量释放率；K_c为对应矿物的断裂韧性。

8.根据权利要求1所述的岩石力学与储层工程参数评估方法，其特征在于，所述根据岩石宏观力学参数及工程参数评估模型对现场需求的工程参数进行评估包括：

结合测井资料，对脆性指标、断裂韧性和可压裂性指标进行评估。