一种动静态弹性参数的转换方法技术

本发明专利技术提供了一种动静态弹性参数的转换方法。该方法包括步骤S1，获取目的地层不同深度的水平岩芯；步骤S2，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数；步骤S3，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数；步骤S4，测量所述水平岩芯的粘土含量；步骤S5，建立动静态弹性参数的比值与地层压力及粘土含量的函数关系式；完成动静态弹性参数的转换。本发明专利技术提供的技术方案充分考虑了地层应力和粘土含量对动静态弹性参数转换规律的影响，对提高岩石力学参数测井评价精度具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种动静态弹性参数的转换方法
本专利技术涉及一种动静态弹性参数的转换方法，属于石油勘探测井

技术介绍
低渗透及致密油气藏日益成为油气勘探的重点和难点领域。建立正确的动静态弹性参数转换方法，对于利用测井资料准确评价地层的岩石力学特征，进而优选压裂试油井段，优化试油完井方案具有重要意义。弹性参数是用来描述岩石所受应力与所产生应变之间大小关系的参数，如杨氏模量、泊松比等。获得弹性参数的方式有两种：一种是通过实验室超声波及密度测量或者通过井下连续深度的声波及密度测井资料获得岩石的动态弹性参数；另一种是在实验室中通过应力应变测量获得岩石的静态弹性参数。对于油气层的压裂改造具有指导意义的是静态弹性参数，但由于其只能通过实验室测量才能得到，在井下无法连续应用。因此通常首先利用测井资料获得连续深度的动态弹性参数，利用动态弹性参数与静态弹性参数的转换规律，将动态弹性参数转换为静态弹性参数，最后在井下全剖面地层岩石力学参数评价过程中应用。现有动、静态弹性参数的转换技术，一般是将一系列从钻井取芯获得的柱塞样品置于实验室中，在近似地层压力条件下对其进行动静态弹性参数测量，然后建立特定地层应力条件下动静态弹性参数的线性转换关系。现有技术存在明显的缺陷，因为它只考虑了地层应力条件对动、静态弹性参数转换规律的影响，此时对同一地质层位，埋深条件相近时，动静态弹性参数的比值为定值。但实际情况并非如此简单。实验表明，即使是来自同一层位的岩芯样品，由于粘土含量的不同，在应力条件也相近时，动静态弹性参数的比值也显著不同。因此，除了地层应力条件外，岩性变化的影响也同样不能忽视。现有技术的这一缺陷导致利用测井资料连续评价地层岩石力学参数的精度不高，制约储层完井品质的准确评价，影响压裂试油方案的优化及降本增效目标的实现。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种动静态弹性参数的转换方法，该方法充分考虑了地层应力和粘土含量对动静态弹性参数转换规律的影响，对提高岩石力学参数测井评价精度具有重要意义。为达到上述目的，本专利技术提供了一种动静态弹性参数的转换方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取目的地层不同深度的水平岩芯；步骤S2，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数；步骤S3，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数；步骤S4，测量所述水平岩芯的粘土含量；步骤S5，建立动静态弹性参数的比值与地层压力及粘土含量的函数关系式；完成动静态弹性参数的转换。本专利技术提供的技术方案通过对储层不同深度水平岩心在不同地层压力下的动、静态弹性参数，以及粘土含量进行测量，根据测量得到的结果，建立了动静态弹性参数的比值与地层压力及粘土含量的函数关系式，由此便可得到动静态弹性参数的转换规律。本专利技术提供的技术方案由于充分考虑了地层压力及岩性变化等多重影响因素的作用，因而结果更加准确。在上述方法中，优选地，在步骤S1中，所述获取目的地层不同深度的水平岩芯包括以下步骤：步骤S101，在同一地层深度D1处沿水平方向钻取m块岩芯，分别记为D11，D12，D13，…，D1m；步骤S102，将地层深度D1处钻取的m块岩芯，每一块切分为两小块，并分别记为D11A，D11B，D12A，D12B，D13A，D13B，…，D1mA，D1mB；步骤S103，按照步骤S101和步骤S102的操作，钻取地层深度Dn处的m块岩芯，并将所述Dn处的m块岩芯每一块分为两小块，分别记为Dn1A，Dn1B，Dn2A，Dn2B，Dn3A，Dn3B，…，DnmA，DnmB。在上述方法中，优选地，在步骤S101中，岩芯的长度为8-10cm、直径为2.5cm。在上述方法中，优选地，在步骤S102中，将每一块岩芯切分为两小块时，两小块中的每一块长度为4-5厘米，直径为2.5厘米。在本专利技术提供的技术方案中，水平岩心的深度间隔、数量及大小可以根据实际勘测需求和实验精度要求进行合理设置。一般，为保障后续X衍射的测量精度和多地层压力条件的测量需求，获取的水平岩芯数量及重量需要达到一定的设计要求。在本专利技术提供的技术方案中，步骤S1中，D11表示在地层深度D1处由第一步获得的岩芯，D12表示在地层深度D1处由第二步获得的岩芯，…，D1m表示在地层深度D1处由第m步获得的岩芯；依此类推，Dnm表示在地层深度Dn处由第m步获得的岩芯。在上述方法中，优选地，在步骤S2中，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数包括以下步骤：步骤S201，基于目的地层的压力，从小到大设置m个地层压力值，分别记为P1，P2，P3，…，Pm；其中，压力区间[P1，Pm]包含了整个目的地层的压力，即P1-Pm覆盖了整个目的地层的压力；步骤S202，在压力为P1下，分别对不同地层深度处由第一步获得的水平岩芯D11A，D21A，D31A，…，Dn1A进行测量，计算它们的动态弹性参数，分别记为Ed11，Ed21，Ed31，…，Edn1；在压力为P2的条件下，分别对不同地层深度处由第二步获得的水平岩芯D12A，D22A，D32A，…，Dn2A进行测量，计算它们的动态弹性参数，分别记为Ed12，Ed22，Ed32，…，Edn2；依此类推，在压力为Pm下，分别对不同地层深度处由第m步获得的水平岩芯D1mA，D2mA，D3mA，…，DnmA进行测量，并计算它们的动态弹性参数，分别记为Ed1m，Ed2m，Ed3m，…，Ednm。在上述方法中，优选地，在步骤S202中，所述测量的项目包括密度、纵波速度和横波速度，所述纵波速度和横波速度的测量方法参照SY/T6351-2012；更优选地，所述测量的条件为饱和盐水条件。在上述方法中，地层压力值的个数m与水平方向钻取的岩芯的块数m是相对应的；更优选地，m、n的取值均≥3。在上述方法中，优选地，在步骤S3中，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数包括以下步骤：步骤S301，基于目的地层的压力，从小到大设置m个地层压力值，分别记为P1，P2，P3，…，Pm；其中，压力区间[P1，Pm]包含了整个目的地层的压力，即P1-Pm覆盖了整个目的地层的压力；步骤S302，在压力为P1下，分别对不同地层深度由第一步获得的水平岩芯D11B，D21B，D31B，…，Dn1B进行测量，计算它们的静态弹性参数，分别记为Es11，Es21，Es31，…，Esn1；在压力为P2下，分别对不同地层深度由第二步获得的水平岩芯D12B，D22B，D32B，…，Dn2B进行测量，计算它们的静态弹性参数，分别记为Es12，Es22，Es32，…，Esn2；依此类推，在压力为Pm下，分别对不同地层深度由第m步获得的水平岩芯D1mB，D2mB，D3mB，…，DnmB进行测量，并计算它们的静态弹性参数，分别记为Es1m，Es2m，Es3m，…，Esnm。在上述方法中，优选地，在步骤S302中，所述测量的项目包括应力和应变，所述应力和应变的测量参照GBT23561.9-2009；更优选地，所述测量的条件为饱和盐水条件。在上述方法中，优选地，在步骤S4中，测量所述水平岩芯的粘土含量包括以下步骤：将测量过静态弹性参数的水平岩芯D11B，D12B，D13B，…，D1mB的碎样收集起来，进行X衍射测量，获得地层深度D1处的粘土含量Vcl1；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动静态弹性参数的转换方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取目的地层不同深度的水平岩芯；步骤S2，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数；步骤S3，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数；步骤S4，测量所述水平岩芯的粘土含量；步骤S5，建立动静态弹性参数的比值与地层压力及粘土含量的函数关系式；完成动静态弹性参数的转换。

【技术特征摘要】
1.一种动静态弹性参数的转换方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，获取目的地层不同深度的水平岩芯；步骤S2，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数；步骤S3，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数；步骤S4，测量所述水平岩芯的粘土含量；步骤S5，建立动静态弹性参数的比值与地层压力及粘土含量的函数关系式；完成动静态弹性参数的转换。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤S1中，所述获取目的地层不同深度的水平岩芯包括以下步骤：步骤S101，在同一地层深度D1处沿水平方向钻取m块岩芯，分别记为D11，D12，D13，…，D1m；步骤S102，将地层深度D1处钻取的m块岩芯，每一块切分为两小块，并分别记为D11A，D11B，D12A，D12B，D13A，D13B，…，D1mA，D1mB；步骤S103，按照步骤S101和步骤S102的操作，钻取地层深度Dn处的m块岩芯，并将所述Dn处的m块岩芯每一块分为两小块，分别记为Dn1A，Dn1B，Dn2A，Dn2B，Dn3A，Dn3B，…，DnmA，DnmB。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤S101中，岩芯的长度为8-10cm、直径为2.5cm。4.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤S102中，将每一块岩芯切分为两小块时，两小块中的每一块长度为4-5厘米，直径为2.5厘米。5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其中，在步骤S2中，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的动态弹性参数包括以下步骤：步骤S201，基于目的地层的压力，从小到大设置m个压力值，分别记为P1，P2，P3，…，Pm；其中，压力区间[P1，Pm]包含了整个目的地层的压力；步骤S202，在压力为P1下，对获得的水平岩芯D11A，D21A，D31A，…，Dn1A进行测量，计算它们的动态弹性参数，分别记为Ed11，Ed21，Ed31，…，Edn1；按照上述操作，在压力为Pm下，对获得的水平岩芯D1mA，D2mA，D3mA，…，DnmA进行测量，并计算它们的动态弹性参数，分别记为Ed1m，Ed2m，Ed3m，…，Ednm。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤S202中，所述测量的项目包括密度、纵波速度和横波速度。7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其中，在步骤S3中，在不同的压力下，测量所述水平岩芯的静态弹性参数包括以下步骤：步骤S301，基于目的地层的压力，从小到大设置m个压力值，分别记为P1，P2，P3，…，Pm；其中，压力区间[P1，Pm]包含了整个目的地层的压力；步骤S302，在压力为P1下，对获得的水平岩芯D11B，D...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠华，宋连腾，张海涛，邓继新，李霞，袁超，杨小明，程相志，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11