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原文传递一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法

专利名称：	一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法
摘要：	本发明公开了一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，通过对岩屑开展粗糙度测试得到页岩脆性评价参数B1；同时通过背散射电子成像（BSE）、能谱分析（EDX）和纳米压痕实验，获取和反演岩屑微观岩石力学参数并建立页岩微观本构并进一步升级和得到宏观本构及对应的宏观岩石力学参数和脆性指数B2、B3；利用有限元模拟软件中将页岩宏观本构及对应的岩石力学参数应用于钻柱‑钻头‑岩石有限元模型，输入现场钻井信息求取钻井参数；根据所取得钻井参数建立脆性‑钻井参数关联模型得到脆性指数B4；通过B1、B2、B3和B4建立基于钻井参数和岩屑微观特征的综合脆性评价模型，计算综合脆性评价参数B，本发明简单有效、测试成本低。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	成都理工大学
发明人：	朱海燕;王兆巍;王国荣;刘清友
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910143259.4
公开号：	CN109916754A
代理机构：	成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	袁英
分类号：	G01N3/42(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	610059 四川省成都市成华区二仙桥东三路1号
主权项：	1.一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，包括以下步骤； S1、对目标储层的岩屑进行粗糙度测试，根据岩屑粗糙度的定义得到基于岩屑表面粗糙度的脆性评价参数B1； S2、利用背散射电子成像(BSE)和能谱分析(EDX)技术，分析得到岩石矿物组分的质量百分数； S3、对岩屑进行纳米压痕实验，取得岩屑微观弹性模量E、压入硬度H，并通过硬度-颗粒堆积密度关系所得的均匀介质分析方法反演得到页岩储层微观尺度下的粘聚力cs和内摩擦角系数α，并计算出岩屑的内摩擦角 S4、建立纳米压痕实验的有限元模型反向求取岩屑塑性阶段的应力-应变曲线Cσ-ε，结合弹性模量E、粘聚力cs和内摩擦角建立适用岩屑的岩石力学微观本构模型，进一步基于Mori-Tanaka模型，根据微观本构模型得到宏观本构模型及对应的宏观弹性模量E’，粘聚力cs’，摩擦角和塑性应力应变曲线Cσ-ε’，进而计算得到基于岩屑宏观岩石力学特征的脆性评价参数B2和B3； S5、利用有限元分析技术将宏观本构模型及其宏观弹性模量E’，粘聚力cs’，摩擦角塑性应力应变曲线Cσ-ε’及其现场钻井信息应用于钻柱-钻头-岩石有限元数值模型，得到相关钻井参数，并求取各钻井参数的平均值和均方差 S6、根据现场钻井信息及其步骤S5所取得的钻井参数、平均值和均方差S(Iδ)建立起基于钻井参数的页岩脆性评价模型，计算得到脆性评价参数B4； S7、根据脆性评价参数B1、B2、B3和B4建立基于钻井参数和岩屑微观特征的综合脆性评价模型，计算得到综合脆性评价参数B。 2.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于岩屑表面粗糙度的脆性评价参数B1的计算公式如下： 3.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S3中，所述内摩擦角的计算公式如下： 4.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S4中,所述基于岩屑宏观岩石力学特征的脆性评价参数B2的计算公式如下： 5.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S4中，所述基于岩屑宏观岩石力学特征的脆性评价参数B3的计算公式如下： 6.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S5中，所述的现场钻井信息包括钻压WOB和转盘转速VR3。 7.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，所述的钻井参数包括钻头本体的钻头进尺U3、机械钻速ROP、横向力RF1&2和方钻杆处的反作用扭矩RM3。 8.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S6中，所述的脆性评价参数B4的计算公式如下： 9.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，步骤S7中，所述综合脆性评价参数B的计算公式如下： B＝Π(B1,B2,B3,B4) 10.根据权利要求1所述的一种基于岩屑微观特征和钻井参数的储层脆性评价方法，其特征在于，还包括岩屑的获取步骤：取储层特定深度的页岩岩屑，准确捞取岩屑，并按规定的时间距实测迟到时间，保证岩屑的连续性和代表性；剔除色调模糊、棱角不明显、个体较大的(非层位)假岩屑，或直接采用已取心的井下岩芯碎屑；获得原始岩屑后对岩屑进行清洗烘干，去除表面附着的钻井液；根据后续实验要求，提前筛选好实验要求尺寸范围内的碎屑岩样。
所属类别：	发明专利