一種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法，屬于陣列聲波測(cè)井資料的應(yīng)用領(lǐng)域。所述方法首先利用陣列聲波測(cè)井資料計(jì)算巖石的動(dòng)態(tài)參數(shù)；之后，將動(dòng)態(tài)參數(shù)與通過巖心實(shí)驗(yàn)獲得的在儲(chǔ)層深度上不連續(xù)變化的靜態(tài)參數(shù)結(jié)合，采用巖心刻度測(cè)井的方法得到在儲(chǔ)層深度上連續(xù)變化的靜態(tài)參數(shù)；然后再利用在深度上連續(xù)變化的靜態(tài)參數(shù)計(jì)算巖石脆性系數(shù)。本發(fā)明利用上述方法得到的深度連續(xù)的巖石脆性系數(shù)，具有儲(chǔ)層深度上的連續(xù)性，能夠真實(shí)準(zhǔn)確的反映不同深度儲(chǔ)層上的巖石的脆性特征，能夠更加準(zhǔn)確的、有效的指導(dǎo)儲(chǔ)層的壓裂改造施工，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陣列聲波測(cè)井資料的工程應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種用陣列聲波測(cè)井資 料確定巖石脆性系數(shù)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 巖石的應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^程曲線在一定的圍壓范圍內(nèi)，峰值強(qiáng)度迅速跌落并非常靠 近界標(biāo)的特征稱為巖石的脆性特征。巖石脆性特征一般用脆性系數(shù)表示。巖石脆性特征在 石油工程中作用巨大，特別是在制定低孔、低滲儲(chǔ)層的改造方案中用于指導(dǎo)儲(chǔ)層的壓裂過 程，具有十分重要的意義，巖石脆性系數(shù)能否真實(shí)的反應(yīng)巖石的脆性特征，將直接決定著壓 裂施工的成敗以及油氣的產(chǎn)量。
[0003]目前，主要通過巖石的三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)來獲得巖石脆性系數(shù)。該實(shí)驗(yàn)通過對(duì)采集的 巖石樣品進(jìn)行三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)獲得巖石樣品的脆性系數(shù)，然后用實(shí)驗(yàn)得到的巖石樣品的脆性 系數(shù)代表巖石樣品所在的整個(gè)儲(chǔ)層的巖石脆性系數(shù)。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 目前的巖石脆性系數(shù)是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對(duì)某口井、某個(gè)深度的儲(chǔ)層上的巖心樣品進(jìn)行檢 測(cè)獲得的，具有采樣的局部性和深度不連續(xù)性，無法真實(shí)準(zhǔn)確的反映不同的井中、不同深度 的儲(chǔ)層上的巖石脆性特征，進(jìn)而無法準(zhǔn)確的、有效的確定壓裂改造施工方案，從而影響了工 作效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)得到的脆性系數(shù)在確定儲(chǔ)層壓裂改造方案中存在的缺陷的問 題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法。所述技術(shù)方 案如下：
[0007] -種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法，所述方法按照如下步驟進(jìn)行 操作：
[0008] 1)從陣列聲波測(cè)井的波形資料中提取縱波時(shí)差A(yù)t。和橫波時(shí)差A(yù)ts ;
[0009] 2)根據(jù)步驟1)所得的縱波時(shí)差A(yù)t。和橫波時(shí)差A(yù)ts，結(jié)合綜合測(cè)井資料中的密 度P數(shù)據(jù)，計(jì)算動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed和動(dòng)態(tài)泊松比PRd;
[0010] 3)利用深度不連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量E和動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed，采用巖心刻度測(cè)井方 法，建立深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es和動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed之間的關(guān)系式，用動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed 表示深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es;
[0011] 4)利用深度不連續(xù)的靜態(tài)泊松比y和動(dòng)態(tài)泊松比PRd，采用巖心刻度測(cè)井方法， 建立深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs和動(dòng)態(tài)泊松比PRd之間的關(guān)系式，用動(dòng)態(tài)泊松比PRd表示 深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs;
[0012] 5)對(duì)深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es和深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化 處理，得到歸一化后的靜態(tài)楊氏模量AE和歸一化后的靜態(tài)泊松比APR;
[0013] 6)計(jì)算巖石脆性系數(shù)BI，按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種用陣列聲波測(cè)井資料確定巖石脆性系數(shù)的方法，其特征在于，所述方法按照如 下步驟進(jìn)行操作： 1) 從陣列聲波測(cè)井的波形資料中提取縱波時(shí)差A(yù)t。和橫波時(shí)差A(yù)ts; 2) 根據(jù)步驟1)所得的縱波時(shí)差A(yù)t。和橫波時(shí)差A(yù)ts，結(jié)合陣列聲波測(cè)井資料中的密 度P，計(jì)算動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed和動(dòng)態(tài)泊松比PRd ; 3) 利用深度不連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量E和動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed，采用巖心刻度測(cè)井方法，建 立深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es和動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed之間的關(guān)系式，用動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed表不 深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es ; 4) 利用深度不連續(xù)的靜態(tài)泊松比U和動(dòng)態(tài)泊松比PRd，采用巖心刻度測(cè)井方法，建立 深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs和動(dòng)態(tài)泊松比PRd之間的關(guān)系式，用動(dòng)態(tài)泊松比PRd表示深度 連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs ; 5) 對(duì)深度連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量Es和深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比PRs進(jìn)行數(shù)據(jù)歸一化處理， 得到歸一化后的靜態(tài)楊氏模量A E和歸一化后的靜態(tài)泊松比A PR; 6) 計(jì)算巖石脆性系數(shù)BI，按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
式中， BI-脆性系數(shù)， A E一歸一化后的靜態(tài)楊氏模量， A PR-歸一化后的靜態(tài)泊松比。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)中所述提取縱波時(shí)差A(yù)t。和橫 波時(shí)差A(yù)ts，采用時(shí)域提取法。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述計(jì)算動(dòng)態(tài)楊氏模量Ed， 按照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
式中： Ed-動(dòng)態(tài)楊氏模量， A ts一橫波時(shí)差， A t。一縱波時(shí)差， P-密度。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中所述計(jì)算動(dòng)態(tài)泊松比PRd，按 照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
式中： PRd-動(dòng)態(tài)泊松比， A ts一橫波時(shí)差， A t。一縱波時(shí)差， P-密度。
5. 如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟3)之前還包括獲得深度不連續(xù)的 靜態(tài)楊氏模量E的步驟。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲得深度不連續(xù)的靜態(tài)楊氏模量E，按 照如下公式進(jìn)行計(jì)算：
式中： E一靜態(tài)楊氏模量， A P-載荷增量， H -高度， A 一面積， A H-軸向變形增量。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)之前還包括獲得深度不連續(xù)的 靜態(tài)泊松比U的步驟。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述獲得深度不連續(xù)的靜態(tài)泊松比y，按照 如下公式進(jìn)行計(jì)算： 式中： u 一靜態(tài)泊松比， H -高度， 4 一周向變形值， D-直徑， H *6 @-軸向變形值。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5)中計(jì)算歸一化后的靜態(tài)楊氏模 量A E，按照如下公式計(jì)算：
式中， Es-深度連續(xù)的連續(xù)靜態(tài)楊氏模量， A E一歸一化后的靜態(tài)楊氏模量。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5)中計(jì)算歸一化后的靜態(tài)泊松比 APR，按照如下公式計(jì)算：
式中，
PRs-深度連續(xù)的靜態(tài)泊松比， A PR-歸一化后的靜態(tài)泊松比。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK104345339SQ201310317041
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】楊雙定, 楊林, 夏宏權(quán), 姜薇薇, 馬德錄 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司