利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法技术

利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法，涉及油气储层测井评价。利用声波测井资料解释变形模量的方法，变形模量的解释模型为：Dm＝ae

【技术实现步骤摘要】
利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法
本专利技术涉及油气储层测井评价领域，且特别涉及利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法。
技术介绍
泥页岩储层的脆性特征评价中，需要考虑岩石塑性变形特征，其中弹性应变、塑性应变量是评价泥页岩脆性的重要参数。实验室内的岩石力学实验可以获得这些参数，但是不能应用于现场评价中，要实现现场应用，就必须建立起利用测井资料解释泥页岩的应变量。在测井解释评价中，目前主要通过两个方面建立岩石脆性的评价方法：(1)基于弹性特征的脆性测井评价方法Griser和Bray(2007)在对比分析Barnett页岩气产量与测井参数的关系研究中，认为适于体积压裂的页岩具有低泊松比或者高杨氏模量的特征，并以此提出用归一化的杨氏模量和泊松比定量评价页岩储层脆性。Rickman等(2008)给出了杨氏模量和泊松比定量评价脆性指数的归一化参数的极值的经验常数，并认为岩石的泊松比越低在压裂中越容易产生复杂的裂缝系统，杨氏模量越高压裂后越容易维持裂缝的稳定性。杨氏模量和泊松比能够在一定程度上反映岩石的可压性，但是页岩是一种塑性较高的脆塑性岩类，不能将杨氏模量和泊松比简单的与脆性等同。例如，随着围压的增加，岩石往往表现出更高的杨氏模量和更低的泊松比，但是其塑性也更强。(2)基于矿物含量的脆性测井评价方法Jarvie等(2007)提出根据Barnett页岩硅质组分的百分比含量定量评价储层岩石的脆性。一些学者根据不同地区矿物特征，对该方法在不同地区的适用性提出了改进。例如，Wang和Gale's(2009)引入了白云石和TOC，其中将白云石作为脆性组分；Wang等(2008)将有机质成熟度Ro引入作为表征岩石成岩强度；刁海燕(2013)提出将矿物组分的方法和弹性参数的方法结合评价页岩储层岩石脆性的方法。矿物组分含量是决定岩石脆性的重要因素，但是一些其他因素，如相同地区、层位的页岩的纹理发育程度的差异，不同地区、层位的页岩经历成岩作用、成岩后期改造作用的差异，对岩石脆性也具有重要影响。而矿物组分含量的脆性指数很难较为全面的表征这些反映脆性的因素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用声波测井资料解释变形模量的方法，其通过建立测井声波时差与变形模量的函数关系来定量解释岩石的变形模量，其结果更为精确。本专利技术的另一目的在于提供一种利用声波测井资料解释脆性指数的方法，能够较好的反映储层岩石脆性特征在测井剖面上的变化规律，可以作为储层岩石力学评价和水力压裂施工的参考数据。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种利用声波测井资料解释变形模量的方法，变形模量的解释模型为：Dm＝aeb*f(AC),Dm为变形模量，f(AC)＝Vp为声波纵波速度，a和b均为通过建立测井声波纵波速度与变形模量的回归关系得到的常数。f(AC)的计算公式为：f(AC)＝pAC-q，式中：p和q均为常数、p和q不同时为1且p和q均不为0；AC为测井声波时差。本专利技术还提出一种利用声波测井资料解释脆性指数的方法，其包括：利用岩石的静态杨氏模量和根据上述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法得到的变形模量来计算岩石的脆性指数。本专利技术实施例的利用声波测井资料解释岩石的变形模量和脆性指数的方法的有益效果是：利用声波测井资料解释岩石的变形模量，通过建立测井声波时差与声波纵波速度的函数关系，再建立声波纵波速度与变形模量的关系，即建立了测井声波时差与变形模量的函数关系来定量解释岩石的变形模量，其结果更为精确。利用声波测井资料解释脆性指数的方法能够较好的反映储层岩石脆性特征在测井剖面上的变化规律，可以作为储层岩石力学评价和水力压裂施工的参考数据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为岩石的应力-应变曲线图；图2为测井解释动态模量与室内模拟地层条件下测试的静态杨氏模量的关系图；图3为模拟地层条件下室内测试的声波纵波速度与测井声波时差的关系图；图4为室内测试的变形模量与声波纵波速度的关系图；图5为脆塑性参数测井解释剖面。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的利用声波测井资料解释变形模量和脆性指数的方法进行具体说明。本专利技术提供一种利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，变形模量的解释模型为：Dm＝aeb*f(AC),Dm为变形模量，f(AC)为声波纵波速度，a和b均为通过建立测井声波纵波速度与变形模量的回归关系得到的常数。f(AC)的计算公式为：f(AC)＝pAC-q，式中：p和q均为常数、p和q不同时为1且p和q均不为0；AC为测井声波时差。在本实施例中，岩石为泥页岩。一些研究表明，岩石的声波纵波速度与变形模量之间存在较好的非线性关系。如Barton(2002)在砂泥互层型地层中利用Q系统分类的方法分析发现岩石声波纵波速度和变形模量具有较好的指数函数关系。吴兴春等(1998)利用岩石力学参数管理系统ROMEDA拟合了花岗岩岩体声波波速与变形模量之间的关系。周洪福等(2015)对我国四川多个地区不同岩类的二叠系玄武岩室内测试显示，其声波纵波速度与变形模量具有极好的指数函数关系。因此，可以建立起变形模量与声波纵波速度的函数关系。现有技术中，一般通过在实验室对采集的样品进行测试得到室内声波时差，然后对室内声波时差倒数后得到声波纵波速度，即室内声波纵波速度。但是在实际应用中，由于岩石测井声波频率和室内测试声波频率存在差异以及测试的温度、压力等外部因素，造成测井声波时差和室内声波纵波速度往往存在一定差异。在本专利技术的实施例中，测井声波时差指的是测井现场得到的声波时差。本专利技术的实施例中，通过建立测井声波时差与声波纵波速度的函数关系，再建立声波纵波速度与变形模量的关系，即建立了测井声波时差与变形模量的函数关系来定量解释岩石的变形模量，其结果更为精确。进一步地，变形模量的解释模型中，0.01<a<0.1，0.9<b<5。优选地，0.02<a<0.05，1<b<2。进一步优选地，a＝0.027，b＝1.2811。优选地，f(AC)的计算公式中，p＝24.206，q＝0.361。本专利技术还提供一种利用声波测井资料解释岩石的脆性指数的方法，其包括：利用岩石的静态杨氏模量和根据上述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法得到的变形模量来计算岩石的脆性指数。现有技术中，主要通过弹性参数或者脆性矿物含量间接评价岩石脆性，没有针对页岩高塑性特征进行测井评价。通过上述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法得到的变形模量和岩石的静态杨氏模量来计算岩石的脆性指数，其包含了岩石的塑性特征，对岩石的脆性评价结果更为精准可靠。进一步地，解释脆性指数的模型为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述变形模量的解释模型为：Dm＝ae

【技术特征摘要】
1.一种利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述变形模量的解释模型为：Dm＝aeb*f(AC)，Dm为变形模量，f(AC)＝Vp为声波纵波速度，a和b均为通过建立所述声波纵波速度与所述变形模量的回归关系得到的常数；所述f(AC)的计算公式为：f(AC)＝pAC-q，式中：p和q均为常数、p和q不同时为1且p和q均不为0；AC为测井声波时差。2.根据权利要求1所述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述变形模量的解释模型中，0.01<a<0.1，0.9<b<5。3.根据权利要求2所述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述变形模量的解释模型中，0.02<a<0.05，1<b<2。4.根据权利要求3所述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述变形模量的解释模型中，a＝0.027，b＝1.2811。5.根据权利要求1所述的利用声波测井资料解释岩石的变形模量的方法，其特征在于，所述f(AC)的计算公式中，p＝24.206，q＝0.361。6.一种利用声波测井资料解释...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，徐浩，周秋媚，陈文玲，曹茜，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51