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原文传递一种基于应力应变曲线评价致密储层可压性的方法

专利名称：	一种基于应力应变曲线评价致密储层可压性的方法
摘要：	本发明公开了一种基于应力应变曲线评价致密储层可压性的方法，包括以下步骤：测试岩样在一定围压下的应力应变曲线，获得弹性变形阶段的弹性模量和泊松比，从而得到弹性变形阶段体积应变，据此获得裂缝体积应变；根据轴向应变‑裂缝体积应变关系曲线，确定岩样的扩容点，通过从扩容点到破裂点围成的应力应变曲线包络面积，获得其应变能大小；然后通过对上述参数的变化数值大小进行无量纲化，建立该围下岩石的可压性指数数学模型，计算并比较其大小。本发明提供的实验评价方法不仅适用于页岩气、煤层气、致密油气、干热岩等非常规资源，还可应用于低渗透和超低渗透的常规油气藏。不仅考虑了围压作用，而且考虑了岩石扩容后形成的人工裂隙密度，可以用来评价地层条件下人工缝网形成能力，指导体积压裂施工进行选井选层。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京石油化工学院
发明人：	汪道兵;宇波;孙东亮;王小琼;李秀辉;谭艳新;刘庆;吴红军;马海燕
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810450260.7
公开号：	CN108593436A
代理机构：	北京凯特来知识产权代理有限公司 11260
代理人：	郑立明;赵镇勇
分类号：	G01N3/08(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/08
申请人地址：	102600 北京市大兴区黄村清源北路19号
主权项：	1.一种基于应力应变曲线评价致密储层可压性的方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：将标准圆柱岩心置放于三轴压机内，在一定的围压Pc下，测试其应力应变特征，绘制其应力应变曲线；步骤2：从应力应变曲线上获得其弹性变形阶段的弹性模量和泊松比，分别记为E和ν，计算公式如下：其中σa为抗压强度50％时对应的轴向应力大小；εa和εr分别为应力σa时对应的轴向应变与径向应变大小；E为弹性模量；ν为泊松比；步骤3：根据步骤2中的岩石力学参数计算岩样的脆性指数大小，公式如下：式中，BI为脆性指数；EBRIT为归一化弹性模量；νBRIT为归一化泊松比；Emax、Emin为步骤2中所有岩样弹性模量E构成向量中的最大元素值和最小元素值；νmax、νmin为步骤2中所有岩心泊松比ν构成向量中的最大元素值和最小元素值；步骤4：根据线弹性阶段应力应变曲线，计算弹性体积应变εvelastic，公式如下：式中，σ1为轴向应力大小；Pc为围压大小；Velastic为弹性变形阶段的体积大小；ΔV为弹性变形阶段体积变化量；E为弹性模量；ν为泊松比；步骤5：根据应力应变曲线，计算体积应变εv，公式如下：εv＝εa+2εr (7)式中，εv为体积应变；εa为轴向应变；εr为径向应变；步骤6：计算裂缝体积应变εcrack，公式如下：式中，εv为体积应变；εcrack为裂缝体积应变；εvelastic为弹性体积应变；步骤7：以轴向应变εa为横坐标，纵坐标为裂缝体积应变εcrack，绘制二者间的关系曲线，从中找出拐点C，索定点C在应力应变曲线上的位置，读出扩容点应力大小σc；步骤8：计算从扩容点应力σc到破裂点应力σf包围曲线下方的面积大小，即应变能大小W，公式如下：式中，εc和εf分别是应力应变曲线上扩容点应力σc和破坏点应力σf对应的应变大小；W为从扩容点到破裂点包络曲线的应变能大小；步骤9：分别对步骤3和步骤8中获得的脆性指数和应变能W进行无量纲化处理，公式如下：式中，BI为脆性指数；BImax和BImin为所有岩样脆性指数构成向量中的最大值和最小值；W为步骤8中获得的应变能；Wmax和Wmin为步骤8中获得的所有岩样应变能构成向量中的最大值和最小值；Wd为无量纲应变能；BId为无量纲脆性指数；步骤10：综合考虑步骤9中的无量纲化脆性指数和无量纲化应变能，计算岩样的可压性指数FI大小，公式如下：FI＝λBId+(1‑λ)Wd (12)式中，λ为权重因子，其值为0‑1范围内的小数；FI为可压性指数；Wd为无量纲应变能；BId为无量纲脆性指数；步骤11：比较步骤10中的可压性指数大小，其值越大，说明岩样的可压性越强。
所属类别：	发明专利