[发明专利]一种预测和评价泥页岩水压致裂裂网扩展规律的方法

摘要

本发明提出了一种预测和评价泥页岩水压致裂裂网扩展规律的方法，解决了泥页岩经水力压裂后形成的裂网系统复杂、对裂缝定量表征困难、实际压裂设计中又无明确表征的问题。本发明的研究方法为首先模拟工程进行水压制裂，接着提取模态裂网，然后进行模态裂网数字化，最后进行数字裂网的统计分析研究，具体分析裂网面积、裂缝长度、宽度、分形维数等参数，通过分形维数等参数计算，对裂网进行统计和表征，得到页岩的破坏程度，表征出裂网的复杂程度和扩展形态，综合页岩破坏程度和裂网扩展形态可以得出裂网扩展规律并对水压致裂效果进行评价，其中岩石破坏程度越严重，所产生的裂网越复杂，页岩水压致裂效果越好。

主权项

1.一种预测和评价泥页岩水压致裂裂网扩展规律的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：页岩制裂；先把页岩加工成立方体的试样，施加小于页岩抗拉强度的围压，再用高压脉冲水射流发生装置根据工程需求对页岩进行多级分阶段压裂或重复致裂，最后，仔细观察并标注页岩表面出现的裂网；S2：模态裂网提取；用高清数码相机对页岩裂网进行采集，用PS技术将拍摄的高清裂网图像转化为背景色为白色、裂网为黑色的二维灰度模态裂网图像；S3：裂网模数转化；借助MATLAB软件中的二值函数将二维灰度模态裂网图像转化为二值图像；S4：获得表征裂网信息的特征参数并统计；获取二值图像中表征裂网信息的特征参数并用获得的特征参数表征和统计裂网，所述特征参数包括裂缝长度、宽度、面积和分形维数；S5：裂网规律研究；分别对数字模态裂网面积、裂缝长度、宽度、分形维数进行计算分析，其中，裂缝的长度、宽度、面积表示页岩的破坏程度，分形维数表示了裂网的复杂程度和扩展形态；根据统计的裂缝的长度、宽度、面积和分形维数分析得出裂网扩展规律并对水压致裂效果进行评价。