[发明专利]一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法

说明书

本发明提供了一种考虑温度效应的深层‑超深层岩石力学参数预测方法，适用于油气开发地质与岩石力学领域。取自深层‑超深层的岩芯其实已经历了慢速升温、快速降温的过程，为消除其对岩石力学性质的影响，通过建立温度差异加载路径前后岩石力学参数之间的关联性，预测深层‑超深层岩石力学参数，其步骤简单，效果好，测算结果可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种力学参数预测方法，尤其适用于油气开发地质与岩石力学领域，使用的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法。

背景技术

准确预测岩石力学参数对于钻完井工程、油气开发方案与技术措施制定具有重要作用。岩石力学参数可以通过室内岩芯样品实验获取，为岩石力学静态值，其可参考性较高；也可以依据地球物理测井资料估算获取，为岩石力学动态值，存在着一定的偏差，一般需要岩石力学参数动静转换进行校正。

当前，伴随着油气勘探开发理论、技术和装备的突破发展，陆上深层-超深层已成为我国重要的勘探开发领域。油气勘探与资源评价结果显示，我国陆上深层-超深层领域油气资源丰富，截至2018年年底，国内深层-超深层累计天然气探明储量可达3.32×10¹²m³，主要集中于塔里木盆地和四川盆地。

深层-超深层岩石处于一定的地温场环境中，在温度效应下岩石发生微观变化，影响宏观岩石力学性质。在深层-超深层的复杂温度环境下，实验室获取的常温条件下利用标准尺寸岩芯直接测量出来的岩石力学参数已不能满足实际情况要求。为此，需要开展温度效应下的岩石力学性质测试。

申请公布号为CN104122149A的发明专利提出了一种利用单块岩芯试件通过逐级升温测量在不同温度条件下岩石力学的方法，试图解决在岩石力学参数实验目标岩芯稀缺条件下无法进行正常实验操作获取不同温度条件下岩石力学参数以及所测数据的可靠性问题。申请公布号为CN105259036A的发明提出了一种地层岩石力学参数的测量方法，希望可以最大程度地避免岩芯力学性质非均质的影响，并将岩芯利用最大化。

上述专利涉及的方法虽然开始考虑温度对岩石力学性质的影响，但都是直接利用获取的钻井岩芯在温度作用下测试岩石力学性质。然殊不知，采集实验样品的岩芯已经历埋藏时非常缓慢的升温与提升到地表非常快速的降温过程，岩石力学性质已然发生变化。在实验室内利用钻井岩芯获取的岩石力学参数其实是岩石经历“快速升温再快速降温”后的数值。用钻井岩芯直接开展岩石力学实验，获取的岩石力学参数与实际情况必然存在明显差异，对于深层-超深层岩石而言，误差更大。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种步骤简单、可靠性高的一种考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其核心在于建立温度差异加载路径前后岩石力学参数之间的关联性。

为实现上述目标，本发明的考虑温度效应的深层-超深层岩石力学参数预测方法，其步骤如下：

步骤1，开展精细区域地质调查与地球物理勘探，查明目标层年代、埋藏深度和温度特征，并计算提取到地表目标层岩芯的升降温速率比；

步骤2，采集多个未经历深-超深埋藏作用的目标层新鲜试样，采集数量由目标温度级别确定，记为A系列试样；采集经历过深层-超深层埋藏作用的同一目标层内不同深度的钻井岩芯样品，记为B系列试样；然后将所有样品加工成岩石力学实验试样，并测试每个试样的矿物成分及含量；

步骤3，根据步骤2的实验测试结果，从A系列试样中优选矿物成分及含量与B系列试样最接近的试样，记为C系列试样，标号为C1，C2，···，Cn；