湖相页岩脆性矿物优选方法技术

本发明专利技术涉及地层测试技术领域，具体涉及湖相页岩脆性矿物优选方法，利用X射线衍射分析湖相泥页岩储层的矿物组成；利用声波测井数据获取湖相泥页岩储层的杨氏模量和泊松比，并计算脆性指数；将矿物组分与杨氏模量、泊松比和脆性指数进行Pearson相关性分析，根据相关系数，对脆性矿物进行初步筛选；基于单一纯矿物样品的杨氏模量和泊松比，利用岩石物理模型模拟筛选出的一种或多种矿物组分的含量变化对样品杨氏模量、泊松比的影响，最终优选出脆性矿物并结合实际数据验证得到评价结果，该方法将Pearson相关性数学分析方法与岩石物理模型动态模拟方法相结合，使得脆性矿物的优选更加全面。全面。全面。

【技术实现步骤摘要】
湖相页岩脆性矿物优选方法


[0001]本专利技术涉及地层测试
，尤其涉及湖相页岩脆性矿物优选方法。

技术介绍

[0002]页岩油开采需要采用酸化压裂、多级压裂、水平井、多分支井等新技术提高储层渗透率或流体粘度，脆性作为压裂的重要评价指标，对页岩油藏的改造和开发具有重要意义。一般认为，岩石的脆性与其矿物成分有关。通过研究不同地区不同沉积环境页岩储层的脆性，学者们普遍认为粘土矿物是具有延展性的塑性矿物。但是，对于脆性矿物的划分，一般是将石英、长石、白云石、方解石等矿物中的一种或多种确定为脆性矿物，不同的分类方案所采用的依据和划分标准也不同。多数学者认为石英、长石等硅质矿物是主要的脆性矿物，而对于白云石等碳酸盐矿物是否属于脆性矿物仍有不同看法。而湖相泥页岩多具有矿物成分复杂的特点，矿物种类多，含量变化范围大，对页岩脆性的影响也更加复杂，现有脆性矿物的划分和评价分析较为单一，不够全面，具有局限性。
[0003]因此亟需合理的手段对湖相泥页岩中的各种矿物对脆性的影响进行明确的量化分析和评价。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供湖相页岩脆性矿物优选方法，旨在解决现有脆性矿物的划分和评价不够全面，存在局限性问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了湖相页岩脆性矿物优选方法，包括以下步骤：
[0006]利用X射线衍射全岩矿物分析方法获取湖相泥页岩储层的矿物组成；
[0007]利用声波测井数据获取湖相泥页岩储层的杨氏模量和泊松比，并基于所述杨氏模量和所述泊松比计算脆性指数；
[0008]将所述矿物组分与所述杨氏模量、所述泊松比和所述脆性指数进行Pearson相关性分析，以杨氏模量正相关，泊松比负相关，脆性指数正相关系数的大小，对各矿物组分的脆性贡献程度进行排序和优选，对脆性矿物进行初步筛选；
[0009]基于单一纯矿物样品对应的杨氏模量和泊松比，利用岩石物理模型通过模拟所筛选矿物组分的含量变化对样品杨氏模量、泊松比的影响，并结合实际样品数据进行验证，得到评价结果。
[0010]其中，所述矿物组分包括石英、粘土矿物、白云石、长石、方解石、黄铁矿和菱铁矿。
[0011]其中，所述岩石物理模型为空间平均模型，包括Voight模型和Ruess模型。
[0012]其中，所述Pearson相关系数的值介于
‑
1和1之间，“+”表示正相关，
“‑”
表示负相关。
[0013]本专利技术的湖相页岩脆性矿物优选方法，利用X射线衍射全岩矿物分析方法获取湖相泥页岩储层的矿物组成；利用声波测井数据获取湖相泥页岩储层的杨氏模量和泊松比，并基于所述杨氏模量和所述泊松比计算脆性指数；将所述矿物组分含量与所述杨氏模量、
所述泊松比和所述脆性指数进行Pearson相关性分析，以杨氏模量正相关，泊松比负相关，脆性指数正相关系数的大小，对各矿物组分的脆性贡献程度进行排序和优选，得到脆性矿物地层强弱顺序；基于单一纯矿物样品对应的杨氏模量和泊松比，利用岩石物理模型模拟所述矿物组分的含量变化对样品杨氏模量、泊松比的影响，并结合实际样品数据进行验证，得到评价结果，该方法将Pearson相关性数学分析方法与岩石物理模型动态模拟方法相结合，使得脆性矿物的优选更加全面，解决现有脆性矿物优选方法不够全面，存在局限性问题。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0015]图1是的皮尔逊相关系数原理。
[0016]图2是白云石含量与石英含量的关系。
[0017]图3是弹性参数随模型中白云石和石英含量的变化而变化。
[0018]图4是实际弹性参数随白云石和石英含量的变化而变化。
[0019]图5是弹性参数随模型中白云石和长石含量的变化而变化。
[0020]图6是实际弹性参数随白云石和长石含量的变化而变化。
[0021]图7是本专利技术提供的湖相页岩脆性矿物优选方法流程图。
具体实施方式
[0022]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]请参阅图1至图7，本专利技术提供湖相页岩脆性矿物优选方法，包括以下步骤：
[0024]S1利用X射线衍射全岩矿物分析方法获取湖相泥页岩储层的矿物组成；
[0025]具体的，本次研究共收集到241个岩心样品、使用德国BRUKER的D8
‑
ADVANCE X射线衍射仪和定量X射线衍射全岩分析方法得到石英、粘土矿物、白云石、长石、方解石、黄铁矿及菱铁矿等的含量百分比。
[0026]S2利用声波测井数据获取湖相泥页岩储层的杨氏模量和泊松比，并基于所述杨氏模量和所述泊松比计算脆性指数；
[0027]具体的，交叉偶极子声波测井(XMAC)可以测量由内部因素或地应力引起的钻孔周围的地层各向异性。由地层内部因素引起的各向异性主要来自层理、微裂缝和网格裂缝。地应力引起的地层各向异性来源于构造或超压。因此，通过交叉偶极子阵列声波测井确定各向异性后，可以获得有关裂缝和地应力的重要地质信息。本研究利用交叉偶极子阵列声波测井(XMAC)数据提取纵波(DTp)和横波(DTs)时差数据。根据弹性波传播理论，动态杨氏模量(E
d
)的计算公式如下：
[0028][0029]动态泊松比(v
d
)的公式如下：
[0030][0031]式中：DT
s
为横波偏移时间，μs/m，DT
p
为纵波偏移时间，μs/m，ρ为岩石容重，g/cm3。
[0032]Grieser和Bray提出了一种基于弹性参数的平均方法。该方法认为较高的杨氏模量和较低的泊松比会导致岩石更脆。公式如下：
[0033][0034][0035][0036]式中，E
d
是计算的杨氏模量，GPa；v
d
是计算泊松比；E
d
_max是最大杨氏模量，GPa；E
d
_min是最小杨氏模量，GPa；v
d
_max是最大泊松比；v
d
_min是最小泊松比；E_BRIT是计算的杨氏模量的脆性；v_BRIT是计算的泊松比的脆性；BRITavg为岩石脆性指数，取值范围为0到1，其中0表示韧性，1表示脆性。
[0037]S3将所述矿物组分与所述杨氏模量、所述泊松比和所述脆性指数进行Pearson相关性分析，以杨氏模量正相关，泊松比负相关，脆性指数正相关系数的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.湖相页岩脆性矿物优选方法，其特征在于，包括以下步骤：利用X射线衍射全岩矿物分析方法获取湖相泥页岩储层的矿物组成；利用声波测井数据获取湖相泥页岩储层的杨氏模量和泊松比，并基于所述杨氏模量和所述泊松比计算脆性指数；将所述矿物组分与所述杨氏模量、所述泊松比和所述脆性指数进行Pearson相关性分析，以杨氏模量正相关，泊松比负相关，脆性指数正相关系数的大小，对各矿物组分的脆性贡献程度进行排序和优选，对脆性矿物进行初步筛选；基于单一纯矿物样品对应的杨氏模量和泊松比，利用岩石物理模型通过模拟所筛选矿物组分的含量变化对样品杨氏模量、泊...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学娟，周雪松，张雷，杨谦，冯庭乐，雍丹丹，冯丽，张蔼瑜，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：