一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，属于岩石的脆性评价领域。为了解决现有技术中存在的问题，本发明专利技术提供了一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，包括以下步骤：步骤A、采集岩石破裂样本，并收集岩石的基本参数；步骤B、分别通过下式对剪胀角、杨氏模量和峰值应变进行归一化处理：步骤C、根据上述得到的数据和下式对岩心的脆性进行评价。本发明专利技术能够比较全面地表征岩石的脆性特征。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法
本专利技术涉及一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，属于岩石的脆性评价领域。
技术介绍
页岩(油)气储层的开发，关键技术之一是采用水力压裂技术造缝，提高生产井的波及范围和储层其渗透率。泥页岩脆性特征涉及到其可压裂性，因此，岩石脆性成为其特征评价重要方面。现有岩石脆性的定量评价方法主要采用基于脆性矿物的评价方法——Jarvie等等，该方法存在以下的缺陷：(1)不能用于评价深层页岩的破裂过程；(2)忽略天然裂缝等非脆性因素的影响；(3)矿物组分不是页岩破裂过程的主导因素；(4)岩石破裂形态表征过于主观。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，包括以下步骤：步骤A、采集岩石破裂样本，并收集岩石的基本参数；步骤B、分别通过下式对剪胀角、杨氏模量和峰值应变进行归一化处理：式中：E为杨氏模量；Emin为最小杨氏模量；Emax为最大杨氏模量；En为归一化杨氏模量；ψ为剪胀角；ψmax为最大剪胀角；ψmin为最小剪胀角；ψn为归一化剪胀角；εp为峰值应变；εpmax为最大峰值应变；εpmin为最小峰值应变；εpn为归一化残余应变；步骤C、根据上述得到的数据和下式对岩心的脆性进行评价，其评价公式为：BI＝W1En+W2ψn+W3εpnW1+W2+W3＝1式中：En为归一化杨氏模量；ψn为归一化剪胀角；εpn为归一化残余应变；BI为脆性指数；W1为归一化杨氏模量的权重系数；W2为归一化剪胀角的权重系数；W3为归一化残余应变的权重系数。进一步的技术方案是，所述步骤A中基本参数包括岩石的剪胀角、杨氏模量和峰值应变。进一步的技术方案是，所述步骤C中归一化杨氏模量的权重系数为0.262；归一化剪胀角的权重系数为0.353；归一化残余应变的权重系数为0.385。本专利技术的有益效果：本专利技术能够比较全面地表征岩石的脆性特征。附图说明图1为本专利技术中各参数在应力应变曲线上的不同阶段示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对专利技术做进一步详细的说明。如图1所示：本专利技术的一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，包括以下步骤：步骤A、采集岩石破裂样本，并收集岩石的基本参数，其基本参数包括岩石的剪胀角、杨氏模量和峰值应变；步骤B、分别通过下式对剪胀角、杨氏模量和峰值应变进行归一化处理：式中：E为杨氏模量；Emin为最小杨氏模量；Emax为最大杨氏模量；En为归一化杨氏模量；ψ为剪胀角；ψmax为最大剪胀角；ψmin为最小剪胀角；ψn为归一化剪胀角；εp为峰值应变；εpmax为最大峰值应变；εpmin为最小峰值应变；εpn为归一化残余应变；步骤C、根据上述得到的数据和下式对岩心的脆性进行评价，其评价公式为：BI＝W1En+W2ψn+W3εpnW1+W2+W3＝1式中：En为归一化杨氏模量；ψn为归一化剪胀角；εpn为归一化残余应变；BI为脆性指数；W1为归一化杨氏模量的权重系数；W2为归一化剪胀角的权重系数；W3为归一化残余应变的权重系数。采用灰色关联理论计算权重系数，灰色系统理论提出了对各子系统进行灰色关联度分析的概念，通过一定的方法寻求系统中各子系统之间的数值关系。对于两个系统之间的因素，关联度定义为随时间或不同对象而变化的关联性大小的量度。若两个因素变化的趋势具有一致性，即可谓二者关联度较高；反之，则较低。目前，关联度分析已经应用到科学研究的各个领域，应用十分广泛。主要包括以下步骤：①确定子数列和参考数列将影响脆性的各个因素作为子数列，子数列表达式为：ri＝(ri1,ri2,......,rim)r0＝(r1,r2,......,rm)②计算效用函数为消除物理量单位的干扰，采用归一化的方法对数据进行处理。根据前期分析结果，对于与脆性相关的三个参数分别是断裂能、剪胀角和残余应变。根据前期统计结果的不同，分别按照下面两种方法进行处理：a越大越优型指标，其效用函数的计算为：b越小越优型指标，其效用函数的计算为：其中，(rij)min和(rij)max——样本的最小值和最大值。由此可得函数矩阵：R＝[bij]m×n③求关联系数其中：Δi＝|x0(j)-xi(j)|ρ∈(0,+∞)为分辨系数，ρ越小，分辨力越大，ρ的取值区间为[0，1]。④求解关联度子序列的关联系数和关联度均大于0，且子序列的关联度应是各个关联系数的平均值，因此可以得到：⑤求解权重系数所有参数均对脆性有着不同的影响程度，为比较各个参数的影响大小，利用各因素关联度占总关联度的比重计算其权重系数：对于断裂能和残余应变，采用越小越优型效用函数，对于破裂复杂系数和剪胀角，采用越大越优型效用函数，处理结果是归一化杨氏模量的权重系数为0.262；归一化剪胀角的权重系数为0.353；归一化残余应变的权重系数为0.385。因此，建立适合页岩的脆性评价方法如下所示：BI＝0.262En+0.353ψn+0.385εpn以上所述，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本专利技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、采集岩石破裂样本，并收集岩石的基本参数；步骤B、分别通过下式对剪胀角、杨氏模量和峰值应变进行归一化处理：

【技术特征摘要】
1.一种考虑岩石破裂复杂程度的脆性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、采集岩石破裂样本，并收集岩石的基本参数；步骤B、分别通过下式对剪胀角、杨氏模量和峰值应变进行归一化处理：式中：E为杨氏模量；Emin为最小杨氏模量；Emax为最大杨氏模量；En为归一化杨氏模量；ψ为剪胀角；ψmax为最大剪胀角；ψmin为最小剪胀角；ψn为归一化剪胀角；εp为峰值应变；εpmax为最大峰值应变；εpmin为最小峰值应变；εpn为归一化残余应变；步骤C、根据上述得到的数据和下式对岩心的脆性进行评价，其评价公式为：BI＝W1En+W2ψn+W3ε...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢聪，郑云川，郭建春，李美平，黎俊峰，尹丛彬，王琨，陈明忠，赵志红，袁灿明，黄楚淏，马莅，黄枫岚，陈迟，钟烨，
申请(专利权)人：西南石油大学，中国石油集团川庆钻探工程有限公司井下作业公司，
类型：发明
国别省市：四川,51