详情

原文传递一种泥页岩前期固结压力确定方法

专利名称：	一种泥页岩前期固结压力确定方法
摘要：	本发明涉及一种泥页岩前期固结压力确定方法，包括以下步骤：步骤一：对泥页岩样品进行单轴应变试验，获得厚壁套筒的环向变形；步骤二：利用厚壁套筒的环向变形，计算样品的侧向应力；步骤三：在线性坐标系下绘制轴向‑侧向应力曲线图；步骤四：根据轴向‑侧向应力曲线图确定前期固结压力。获得的泥页岩的前期固结压力对计算泥页岩的超固结比OCR，揭示特定地质条件下泥页岩的脆延性特征，判识泥页岩裂缝形成演化特征，获得的成果数据在页岩气勘探开发评价中，页岩气“地质甜点”和“工程甜点”的遴选等方面具有重要应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国石油化工股份有限公司
发明人：	袁玉松;张荣强
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810239793.0
公开号：	CN110296897A
代理机构：	北京聿宏知识产权代理有限公司
代理人：	吴大建;何娇
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
主权项：	1.一种泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对泥页岩样品进行单轴应变试验，获得厚壁套筒的环向变形；步骤二：利用厚壁套筒的环向变形，计算样品所受的侧向应力；步骤三：在线性坐标系下绘制轴向-侧向应力曲线图；步骤四：根据轴向-侧向应力曲线图确定前期固结压力。 2.根据权利要求1所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤一的单轴应变实验具体包括以下步骤： (1)在新鲜的岩石面上钻取圆柱形泥页岩样品； (2)将泥页岩样品放入厚壁套筒中，利用厚壁套筒的筒壁对泥页岩样品的侧向变形进行约束； (3)在厚壁套筒外壁的中部沿环向均匀地粘贴六个应变片，用于测量套筒的环向变形εθ； (4)将带有泥页岩样品的厚壁套筒放置在高温高压岩石三轴试验中； (5)对样品匀速加载单向轴向应力，连接应变片的应变仪同步测量厚壁套筒的环向变形εθ。 3.根据权利要求2所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤二中样品的侧向应力的计算步骤具体如下：根据厚壁套筒理论弹性力学原理，利用钢质模具外侧测量的环向变形εθ计算作用在样品侧壁的侧向应力，即实验样品所受的侧向应力；其中，Kd为应变片的动态灵敏度系数；Rg为应变片电阻；Rc为应变仪的标定电阻；ΔUc为标定电压值；ΔUc为记录脉冲波形采样值；a、b、E1为厚壁套筒的内、外半径和钢的杨氏模量，单位分别为cm、cm、Pa；P1为作用在厚壁套筒内壁上的侧向应力，单位为Pa；根据数据Kd、Rg、Rc、ΔUc、ΔUc，并带入公式(1)中，获得厚壁套筒的环形变形εθ；根据实验获得厚壁套筒的环向变形的数据εθ，带入公式(2)中计算实验样品任一轴向应力下对应的侧向应力P1。 4.根据权利要求3所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤三中轴向-侧向应力曲线图绘制步骤为：以实验过程中施加的轴向应力为纵坐标，以侧向应力P1为横坐标，绘制轴向-侧向应力曲线图。 5.根据权利要求4所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤四中前期固结压力的确定方法为：在施加的轴向压力足够大的情况下，轴向-侧向应力曲线图上有两个拐点，其中，第二个拐点所对应的轴向应力即前期固结压力。 6.根据权利要求2所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤二中步骤(1)中的泥页岩样品用保鲜膜、牛皮纸包裹后再蜡封，避免运输过程中失水损坏。 7.根据权利要求2所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述步骤二中步骤(5)中的加载的速率为0.06mm/min。 8.根据权利要求2所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述泥页岩样品的尺寸为50×100mm。 9.根据权利要求2-8中任一项所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述应变片按四分之一桥式连接。 10.根据权利要求1-8中任一项所述的泥页岩前期固结压力确定方法，其特征在于，所述厚壁套筒由45#钢制成。
所属类别：	发明专利