[发明专利]基于随钻岩屑录井资料的岩石脆性评价方法

权利要求书

1.一种基于随钻岩屑录井资料的岩石脆性评价方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、根据待测井随钻岩屑录井资料获取三维数字岩心微观参数，三维数字岩心微观参数分别为岩石矿物组分及含量、孔隙度、微观接触刚度、微观弹性模量；

步骤2、根据所获得的随钻岩屑微观参数生成三维数字岩心试样，三维数字岩心试样尺寸为Φ25mm×50mm，三维数字岩心试样的生成方法：

2.1、在PFC3D软件中创建PFC项目文件，设置100mm×100mm×100mm计算域，建立Φ25mm×50mm圆柱形墙体；

2.2、按不同矿物组分及含量规定颗粒级配，施加实体密度属性及线性接触模型，设定颗粒接触刚度及微观弹性模量，在域内指定孔隙度，随机投放生成颗粒；

2.3、设置测量圆，重复投放颗粒，直到测量圆内孔隙度与指定孔隙度一致，采用分层压实法压实试样，生成三维数字岩心试样；

步骤3、对步骤2所建立的三维数字岩心试样进行单轴或三轴压缩数值实验，获取三维数字岩心应力应变曲线，计算岩心的弹性模量和泊松比，具体为：

3.1、建立圆柱体模型，设置侧向墙体及上下墙体的平均刚度及摩擦系数；

3.2、以伺服机制原理为基础，通过控制墙体速度达到施加围压和垂向应力的目的，监控侧向及竖向应力变化；

3.3、进行单轴或三轴实验，固定围压，通过监测轴向应力σ_z确定实验是否结束，σ_z首先增加到一定数值，该数值为最大值，随着三维数字岩心试样的破坏后降低，当σ_z≤λ(σ_z)_max时，数值实验结束，λ为实验结束系数；

3.4、根据所得到的岩石应力-应变曲线，计算三维数字岩心试样的弹性模量及泊松比；

步骤4、计算归一化弹性模量、泊松比和脆性矿物占比，具体为：

4.1、对弹性模量做归一化处理：

式中：E_Brit为归一化弹性模量；E_max为目标区域岩石弹性模量的最大值；E_min为目标区域岩石弹性模量的最小值，GPa；

4.2、对泊松比做归一化处理：

式中：ν_Brit为归一化泊松比；ν_max为目标区域岩石泊松比最大值；ν_min为目标区域岩石泊松比最小值；

4.3、计算脆性矿物占比：

式中：W_Brit为脆性矿物占比；W_quartz为石英含量；W_feldspar为长石含量；W_calcite为方解石含量；W_total为岩石总矿物成分含量；

步骤5、确定归一化弹性模量、归一化泊松比和脆性矿物占比对岩石脆性影响的权重系数，计算得到综合考虑岩石矿物成分及力学特性的脆性指数；

B_Brit＝αE_Brit+βν_Brit+γW_Brit

式中：B_Brit为脆性指数；α、β、γ分别为归一化弹性模量、归一化泊松比和脆性矿物占比对岩石脆性影响的权重系数，α+β+γ＝1；

步骤6、选取待测井不同井深的随钻岩屑，重复步骤1至步骤5，计算得到储层段沿井深分布连续的岩石脆性指数。

2.根据权利要求1所述的基于随钻岩屑录井资料的岩石脆性评价方法，其特征在于：所述的步骤1中获取三维数字岩心微观参数的方法：

1.1、选取待测井的随钻岩屑，对其进行清洗干燥、研磨过筛，用于制备粒径约10μm岩粉；

1.2、利用X射线衍射仪，对随钻岩屑进行岩石矿物组成分析；

1.3、利用核磁共振成像分析仪，获取随钻岩屑的孔隙度及密度；

1.4、利用原位纳米压痕仪测量纳米尺度下的随钻岩屑微观接触刚度及微观弹性模量。