[发明专利]一种泥页岩地层地应力的校正方法

说明书

一种泥页岩地层地应力的校正方法，包括：1、收集研究工区的实验岩心资料、地质资料、测井资料、钻井液、钻完井报告；2、钻取不同深度点标准岩样5～6组，分别垂直、平行层理方向、与中心轴45°方向；烘干并测量密度纵波、横波时差；3、将岩样浸泡不同时间后，测量密度纵波、横波时差；4、根据步骤2测量值计算各弹性刚度系数以及各向异性参数；5、测量浸泡后岩心的弹性刚度系数，获得弹性刚度系数的变化幅度与浸泡时间的关系；6、将实验结果与现场测井资料建立联系，计算各弹性刚度系数、弹性模量和泊松比，最后计算得到地层的地应力。本发明经过测井值和刚度系数的校正，校正了钻井液对泥页岩水化的影响，提出了更准确的计算方法。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及一种泥页岩地层地应力的校正方法。

背景技术

储层地质力学指在储层开发中遇到的各种地质力学问题，一般涉及岩石力学、孔隙压力、地应力等参数，其中地应力对于井壁稳定性、压裂改造、井眼轨迹优化等有重要的影响。这需要获取研究地层地应力的剖面，基于测井资料的地应力计算是研究热点。随着能源需求的增加，非常规页岩油气储层受到越来越多的重视。在页岩油气储层钻井过程中，钻井液侵入地层将发生较明显的水化作用，水化作用也将造成岩石声波时差发生变化，而裸眼测井获得地层的声波数据，都是水化后地层的声波数据，因此，利用测井声波数据计算的地层压力与实际有较大偏差，往往无法为钻完井提供可靠地应力信息。

发明内容

本发明的目的是提出一种泥页岩地层地应力的校正方法。基于横观各向同性刚度系数矩阵以及水化实验前后岩心声波时差及密度测量数据，对不同水化时间下测井纵波时差曲线、横波时差曲线、密度曲线进行校正，进而对弹性刚度系数在不同水化时间进行校正，从而计算得到考虑了水化时间和横观各向同性介质的弹性模量、泊松比，进而计算得到更为准确的真实地层的地应力，校正了钻井液对泥页岩水化的影响，提出了更符合泥页岩横观各向同性特征的计算地应力方法。

本发明采取的技术方案是：

一种泥页岩地层地应力的校正方法，包括以下步骤：

步骤一：收集研究工区的实验岩心资料、地质资料、测井资料、现场钻井用钻井液、钻完井报告；

步骤二：对获取的研究工区的实验岩心样品进行岩心描述，且钻取不同深度点标准岩样5～6组，钻取方向为：垂直层理方向、平行层理方向、与中心轴方向夹角为45°方向，这三个方向钻取的标准柱塞样构成一组实验样；之后烘干实验岩心样品，对干燥岩样进行密度测量和超声波波速测量，获取干燥岩样的密度，以及纵波时差、横波时差；

步骤三：采用现场钻井用钻井液对步骤二中的干燥岩样在模拟地层条件下进行浸泡实验，对浸泡后的岩样再次进行密度测量和超声波波速测量，获取不同浸泡时间后、各岩样的密度，以及纵波时差、横波时差；

分别求取步骤三中不同浸泡时间后、各岩样的密度、纵波时差、横波时差与步骤二中干燥岩样对应的密度、纵波时差、横波时差的差值D_d、D_p、D_s；再分别回归D_d、D_p、D_s与浸泡时间T的关系式，分别见式(2)、(4)、(6)；进而分别得到密度、纵波时差、横波时差在水化后与水化前的关系式，分别见式(1)、(3)、(5)；

ρ＝ρ₀(1+D_d) (1)

D_d＝a ln(T)+b (2)

DT_p＝DT_p0(1+D_p) (3)