[发明专利]确定储层可压裂性指数值空间分布的方法

摘要

确定储层可压裂性指数值空间分布的方法，首先收集地质、测井、地震资料；采集岩石样品，制成标准圆柱体和人字形切槽巴西圆盘试样，计算体积密度；再测定试样的纵横波速度，得到波阻抗；对室内声波数据和测井声波数据进行转换；再获得试样的脆性指数值和断裂韧性值，建立相应的预测模型，并进一步得到可压裂性指数模型；基于测井资料与地震资料，最后将获得的地震纵横波阻抗数据体代入可压裂性指数模型进行空间分布规律描述。本发明方法能得到较为精确的地层可压裂性指数及空间分布特征，适用于致密气储层和页岩气储层的可压裂性指数值空间分布特征研究，以指导勘探开发以及压裂施工。

主权项

1.确定储层可压裂性指数值空间分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：收集研究区块的地质资料、现场的测井资料、地震资料；所述地质资料包括层组、岩性资料，测井资料至少包括纵波时差、横波时差和密度测井数据；地震资料至少包括纵波速度、横波速度、密度数据体和基于叠后数据且通过构造解释获得的地震层位数据；第二步：以地质资料为依据，采集研究区有代表性的井下地层岩石样品，分别制成标准圆柱体试样和人字形切槽巴西圆盘试样，数量分别为20～50块，分别测量每个试样的几何参数，并计算出试样的体积密度ρ_试样；第三步：采用声波透射法对标准圆柱体试样和人字形切槽巴西圆盘试样进行声波测量，分别获取每个试样的纵波速度、横波速度，以此建立纵波速度和横波速度之间的关系，进而得到每个试样的纵波阻抗和横波阻抗：Vs＝a*Vp+b   (1)Zp＝Vp*ρ_试样   (2)Zs＝Vs*ρ_试样   (3)Z_p为试样的纵波阻抗，Z_s为试样的横波阻抗，V_p为试样的纵波速度，V_s为试样的横波速度；第四步：基于室内声波测试数据和现场测井资料中的声波数据，建立室内声波与现场测井声波时差之间的转换关系：Vp＝c*AC^d   (4)AC为现场测井的声波时差；第五步：对标准圆柱体试样进行单轴压缩实验，获取应力‑应变曲线，根据曲线中的破坏极限载荷和破坏极限应变得到试样的脆性指数值B_p；第六步：对人字形切槽巴西圆盘试样进行断裂韧性测试，获取载荷‑位移曲线，根据曲线中的最大破坏载荷值得到试样的断裂韧性值K_ic；第七步：分别以岩石试样的脆性指数值B_p、断裂韧性值K_ic为因变量，以试样的纵波阻抗和横波阻抗为自变量，利用非线性多元回归方法分别建立岩石试样的脆性指数值、断裂韧性值与纵波阻抗和横波阻抗的关系式，从而建立岩石脆性指数值和断裂韧性值的预测模型：Bp＝e1*Zp+f1*Zs+g1   (5)Kic＝e2*Zp+f2*Zs+g2   (6)式(1)、(4)～(6)中，a、b、c、d、e1、e2、f1、f2、g1、g2为各式的待定系数；第八步：基于现场测井资料与地震资料联合反演，利用地震资料获得计算所需纵波速度数据体V_p地震、横波速度数据体V_s地震和密度数据体ρ_地震，再得到基于地震资料的纵波阻抗数据体Z_p地震和横波阻抗数据体Z_s地震；第九步：将第八步中的地震资料的纵波阻抗数据体和横波阻抗数据体代入第七步的岩石脆性指数值、断裂韧性值的预测模型中，再利用公式(7)确定储层可压裂性指数值的空间分布特征，进而对储层可压裂性指数值得横向和纵向空间分布变化规律进行描述：式中，FI可压裂性指数；B_pg、K_icg分别为归一化的脆性指数、归一化的断裂韧性；B_pmax、B_pmin分别为研究工区脆性指数的最大值与最小值；K_icmax、K_icmin为研究工区断裂韧性的最大值与最小值。