[发明专利]一种岩石力学与储层工程参数评估方法

说明书

本发明公开了一种岩石力学与储层工程参数评估方法，属于岩石力学技术领域。所述岩石力学与储层工程参数评估方法包括：对岩屑进行X射线衍射，获取岩屑的矿物成分及含量；对岩屑进行CT扫描，并在显微镜下进行观察，获取岩屑的各矿物颗粒的微观结构特征；对岩屑进行微/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；根据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。本发明岩石力学与储层工程参数评估方法可以有效并准确地获取现场需求的工程参数，对现场钻井和压裂工程设计与优化具有重要意义。

技术领域

本发明涉及岩石力学技术领域，特别涉及一种岩石力学与储层工程参 数评估方法。

背景技术

充分了解深部储层岩石的力学特性对深部资源高效开发具有重要意 义。工程上，通常采用室内试验测试岩芯的基本力学参数。随着储层逐渐 向深部发展，地质构造环境复杂，取芯作业变得十分困难，也就难以通过 室内试验获取岩石力学参数，造成钻井和压裂作业具有一定的盲目性，导 致储层产能不理想等后果。但是，钻井过程中排出的岩屑包含了储层微观 尺度的矿物成分、矿物颗粒结构和矿物微观力学参数等特征基因，且这些 特征基因决定了岩石的宏观力学特性。因此，应充分利用随钻排出的岩屑， 在准确测定微观特征基因的基础上有效评估储层岩石的宏观力学性能，并 在深井勘探开发中应用，解决深部岩石力学参数难以获取的难题，为深部 资源高效开发提供科学依据。

现有技术中多采用地表露头岩芯开展室内试验，对实际井下岩石力学 参数进行估算，或通过测井信息进行评估，均存在较大的不确定性、估算 结果精度差等问题。

发明内容

本发明提供一种岩石力学与储层工程参数评估方法，解决了或部分解 决了现有技术中深部储层取芯费时费力、无法准确获取储层工程参数的技 术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种岩石力学与储层工程参数评 估方法包括：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。

进一步地，所述对岩屑进行X射线衍射包括：将所述岩屑研磨成200 目。

进一步地，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。

进一步地，所述薄片的厚度为28-32μm。

进一步地，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。

进一步地，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。