页岩脆性指数的确定方法、装置及可读存储介质与流程

文档序号:24634447发布日期:2021-04-09 20:45阅读:65来源:国知局
页岩脆性指数的确定方法、装置及可读存储介质与流程

本公开涉及页岩可压裂性评价技术领域,特别涉及一种页岩脆性指数的确定方法、装置及可读存储介质。



背景技术:

页岩可压裂性的好坏决定页岩的油气生产能力,页岩脆性指数是评价页岩可压裂性的一项重要的指标,页岩脆性指数的准确与否直接影响对页岩可压裂性进行评价的结果。

相关技术中,页岩脆性指数的确定方法是基于页岩的抗压、抗拉等强度参数,在确定具体研究区块具体井目的地层页岩脆性指数后,开展取芯工作,用所取地层岩芯开展力学实验,然后在实验基础上计算页岩脆性指数。

相关技术在确定页岩脆性指数时,需开展大量的力学实验,该页岩脆性指数的确定方法较为繁琐,且确定过程效率低。



技术实现要素:

本公开提供了一种页岩脆性指数的确定方法、装置、及可读存储介质,可以解决在确定页岩脆性指数时,需开展大量的力学实验,该页岩脆性指数的确定方法较为繁琐,且确定过程效率低的问题。所述方法包括:

一方面,提供了一种页岩脆性指数的确定方法,该方法包括:

获取目的层位的第一地层岩芯的横波时差和纵波时差;

根据所述横波时差和所述纵波时差计算所述第一地层岩芯的动态杨氏模量和动态泊松比;

获取所述第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比;

确定所述动态杨氏模量与所述静态杨氏模量之间的第一理论关系,以及确定所述动态泊松比与所述静态泊松比之间的第二理论关系;

确定通过至少两种页岩脆性指数计算方法对所述页岩脆性指数进行计算后取平均值的计算方式,其中,所述至少两种页岩脆性指数计算方法通过所述静态杨氏模量和所述静态泊松比进行计算;

根据所述计算方式、所述第一理论关系和所述第二理论关系,确定所述横波时差和所述纵波时差在确定所述页岩脆性指数时的第三理论关系,所述第三理论关系用于对所述目的层位对应区块的页岩脆性指数进行确定。

可选地,所述获取所述第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比,包括:

接收实验设备发送的所述静态杨氏模量和所述静态泊松比,所述静态杨氏模量和所述静态泊松比是所述实验设备通过压缩实验得到的实验数据;

或,

接收实验设备发送的所述第一地层岩芯的应力和应变数据,所述应力和应变数据是所述实验设备通过所述压缩实验得到的实验数据,根据所述应力和应变数据得到静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,所述确定所述动态杨氏模量与所述静态杨氏模量之间的第一理论关系,包括:

对所述目的层位进行n次采样,并针对所述n次采样得到的n个页岩获取n个所述动态杨氏模量和n个所述静态杨氏模量,n为正整数;

建立与n个所述动态杨氏模量和n个所述静态杨氏模量对应的第一线性关系,将所述第一线性关系确定为所述第一理论关系。

可选地,所述确定所述动态泊松比与所述静态泊松比之间的第二理论关系,包括:

对所述目的层位进行n次采样,并针对所述n次采样得到的n个页岩获取n个所述动态泊松比和n个所述静态泊松比,n为正整数;

建立与n个所述动态泊松比和n个所述静态泊松比对应的第二线性关系,将所述第二线性关系确定为所述第二理论关系。

可选地,所述确定所述静态杨氏模量和所述静态泊松比对所述页岩脆性指数进行计算时的计算方式,包括:

获取m种页岩脆性指数计算方式,所述m种页岩脆性指数计算方式中的每种计算方式在计算过程中对所述静态杨氏模量和所述静态泊松比存在应用关系,m为正整数;

结合所述m种页岩脆性指数计算方式对所述第一地层岩芯的页岩脆性指数进行计算,得到m个页岩脆性指数计算结果;

从所述m个页岩脆性指数计算结果中确定k个准确度最高的结果,0<k≤m;

根据所述k个准确度最高的结果对应的k种页岩脆性指数计算方式,确定所述静态杨氏模量和所述静态泊松比对所述页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

可选地,所述根据所述k个准确度最高的结果对应的k种页岩脆性指数计算方式,确定所述静态杨氏模量和所述静态泊松比对所述页岩脆性指数进行计算时的计算方式,包括:

将所述k种页岩脆性指数计算方式之和与k之比,作为所述静态杨氏模量和所述静态泊松比对所述页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

可选地,所述根据所述计算方式、所述第一理论关系和所述第二理论关系,确定所述横波时差和所述纵波时差在确定所述页岩脆性指数时的第三理论关系之后,还包括:

获取所述目的层位的第二地层岩芯的横波时差和纵波时差;

将所述第二地层岩芯的所述横波时差和所述纵波时差代入所述第三理论关系,得到所述第二地层岩芯的页岩脆性指数。

另一方面,提供了一种页岩脆性指数的确定装置,所述装置包括:

获取模块,用于获取目的层位的第一地层岩芯的横波时差和纵波时差;

确定模块,用于根据所述横波时差和所述纵波时差计算所述第一地层岩芯的动态杨氏模量和动态泊松比;

所述获取模块,还用于获取所述第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比;

所述确定模块,还用于确定所述动态杨氏模量与所述静态杨氏模量之间的第一理论关系,以及确定所述动态泊松比与所述静态泊松比之间的第二理论关系;

所述确定模块,还用于确定通过至少两种页岩脆性指数计算方法对所述页岩脆性指数进行计算后取平均值的计算方式,其中,所述至少两种页岩脆性指数计算方法通过所述静态杨氏模量和所述静态泊松比进行计算;

所述确定模块,还用于根据所述计算方式、所述第一理论关系和所述第二理论关系,确定所述横波时差和所述纵波时差在确定所述页岩脆性指数时的第三理论关系,所述第三理论关系用于对所述目的层位对应区块的页岩脆性指数进行确定。

可选地,所述获取模块,还用于:

接收实验设备发送的静态杨氏模量和静态泊松比,静态杨氏模量和静态泊松比是实验设备通过压缩实验得到的实验数据;

或,

接收实验设备发送的第一地层岩芯的应力和应变数据,应力和应变数据是实验设备通过压缩实验得到的实验数据,根据应力和应变数据得到静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,所述确定模块,还用于:

对目的层位进行n次采样,并针对n次采样得到的n个页岩获取n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量,n为正整数;

建立与n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量对应的第一线性关系,将第一线性关系确定为第一理论关系。

可选地,所述确定模块,还用于对目的层位进行n次采样,并针对n次采样得到的n个页岩获取n个动态泊松比和n个静态泊松比,n为正整数;

可选地,所述确定模块,还用于建立与n个动态泊松比和n个静态泊松比对应的第二线性关系,将所述第二线性关系确定为第二理论关系。

可选地,所述获取模块,还用于获取m种页岩脆性指数计算方式,m种页岩脆性指数计算方式中的每种计算方式在计算过程中对静态杨氏模量和静态泊松比存在应用关系,m为正整数;结合m种页岩脆性指数计算方式对第一地层岩芯的页岩脆性指数进行计算,得到m个页岩脆性指数计算结果;从m个页岩脆性指数计算结果中确定k个准确度最高的结果,0<k≤m;根据k个准确度最高的结果对应的k种页岩脆性指数计算方式,确定静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

可选地,所述确定模块,还用于将k种页岩脆性指数计算方式之和与k之比,作为静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

可选地,所述确定模块,还用于获取目的层位的第二地层岩芯的横波时差和纵波时差;将第二地层岩芯的横波时差和纵波时差代入第三理论关系,得到第二地层岩芯的页岩脆性指数。

另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上述本公开实施例中提供的页岩脆性指数的确定方法。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

确定静、动态杨氏模量之间的第一理论关系和静、动态泊松比之间的第二理论关系,以静、动态杨氏模量和静、动态泊松比为桥梁,得到研究区块目的层位地层的页岩脆性指数和横波时差、纵波时差之间的第三理论关系,在对研究区块其他井的相同层位进行页岩脆性指数确定时,可根据上述第三理论关系直接确定页岩脆性指数,避免了大量的力学实验,工作量大幅减少,成本大幅下降,页岩脆性指数的确定过程易于实现,较为便捷。

附图说明

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种页岩脆性指数的确定方法流程图;

图2示例性示出了一种动态杨氏模量和静态杨氏模量的线性关系图;

图3示例性示出了一种动态泊松比和静态泊松比的线性关系图;

图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种页岩脆性指数的确定方法流程图;

图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种页岩脆性指数的确定装置结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。

在对具体实施例进行详细说明之前,先对一些专用术语进行解释:

页岩可压裂性评价是指对页岩在高压情况下产生裂缝的能力的评价;岩芯又叫岩芯样品,是从地层中取出供测试用的物质试块;页岩脆性指数是表示页岩脆性大小的指数;抗压强度是指试件在受压至破坏时,单位面积上所能承受的最大载荷;声波时差包括横波时差和纵波时差,横波时差是指接收横波的时间差值,纵波时差是指接受纵波的时间差值;杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量;泊松比是指试件横向应变与纵向应变的绝对值的比值;应力是指物体内单位面积上的内力;应变指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种页岩脆性指数的确定方法流程图,该方法包括:

步骤101,获取目的层位第一地层岩芯的横波时差和纵波时差。

可选地,该目的层位第一地层岩芯的横波时差和纵波时差可以通过直接查询目的层位横波时差和纵波时差记录的方式获取,示意性的,终端中存储有目的层位地层岩芯的横波时差和纵波时差记录,直接获取该记录即可得到目的层位地层岩芯的横波时差和纵波时差;也可以通过开展声波时差测试获取。

步骤102,根据横波时差和纵波时差计算第一地层岩芯的动态杨氏模量和动态泊松比。

可选地,在计算动态杨氏模量时,可以采用如下公式一:

公式一:

可选地,在计算动态泊松比时,可以采用如下公式二:

公式二:

其中:ed为动态杨氏模量;μd为动态泊松比;δts为地层横波时差,单位是μs/ft;δtp为地层纵波时差,单位是μs/ft;ρ为地层岩石体积密度,单位是g/cm3

步骤103,获取第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,该第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比可以通过查询目的层位的静态杨氏模量和静态泊松比的数据记录获取;也可以通过开展压缩实验获取,其中,通过开展压缩实验获取静态杨氏模量和静态泊松比时,该获取方法包括:

1、将岩芯加工成实验用标准岩样,岩样尺寸为φa×[(2~2.25)×a]mm,a的值可以是25、50、38,岩样数量大于等于5;

2、进行压缩实验,得到每块岩样的静态杨氏模量和静态泊松比。

步骤104,确定动态杨氏模量与静态杨氏模量之间的第一理论关系,以及确定动态泊松比与静态泊松比之间的第二理论关系。

可选地,上述第一理论关系是通过对动态杨氏模量和静态杨氏模量进行线性拟合得到的,如图2所示,将动态杨氏模量和静态杨氏模量进行参数回归,拟合得到动态杨氏模量和静态杨氏模量的第一理论关系。

可选地,上述第二理论关系是通过对动态泊松比和静态泊松比进行线性拟合得到的,如图3所示,将动态泊松比和静态泊松比进行参数回归,拟合得到动态泊松比和静态泊松比的第二理论关系。

值得注意的是,上述通过线性拟合确定第一理论关系和第二理论关系的方式还可以替代实现为其他拟合方式,本公开实施例对此不加以限定。

步骤105,确定通过至少两种页岩脆性指数计算方法对所述页岩脆性指数进行计算后取平均值的计算方式,其中,所述至少两种页岩脆性指数计算方法通过所述静态杨氏模量和所述静态泊松比进行计算。

可选地,从已公开的页岩脆性指数计算方法中筛选出k种符合程度最高且应用了静态杨氏模量和静态泊松比的计算方法;将k种页岩脆性指数计算方法之和与k之比,作为静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

步骤106,根据计算方式、第一理论关系和第二理论关系,确定横波时差和纵波时差在确定页岩脆性指数时的第三理论关系,第三理论关系用于对目的层位对应区块的页岩脆性指数进行确定。

可选地,第一理论关系是动态杨氏模量和静态杨氏模量之间的对应关系,第二理论关系是动态泊松比和静态泊松比之间的对应关系,其中,参考上述步骤102可知动态杨氏模量和动态泊松比是根据横波时差和纵波时差确定的,从而可以通过横波时差和纵波时差计算得到静态杨氏模量和静态泊松比,再应用步骤105的结果,可以计算出目的层位的页岩脆性指数,也即,确定得到横波时差、纵波时差与页岩脆性指数之间的第三理论关系。

可选地,在确定第三理论关系时,也可以重复上述步骤,得到多组包括页岩横波时差、纵波时差及其对应的页岩脆性指数,并根据多组数据得到测井声波时差和页岩脆性指数之间的第三理论关系。

可选地,对于研究区块其他取芯井相同层位页岩,可以根据此第三理论关系并应用其声波时差直接确定页岩脆性指数。

综上所述,本公开实施例提供的技术方案中,通过获取研究区块目的层位的第一地层岩芯的横波时差、纵波时差、静态杨氏模量、静态泊松比、动态杨氏模量和动态泊松比,确定横波时差和纵波时差在确定页岩脆性指数时的第三理论关系,第三理论关系用于对目的层位对应研究区块的页岩脆性指数进行确定,避免了大量的力学实验,工作量大幅减少,成本大幅下降,页岩脆性指数的确定过程简单易操作,易于实现,较为便捷,实用性强。

图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种页岩脆性指数的确定方法流程图,该方法包括:

步骤401,获取目的层位的第一地层岩芯的横波时差和纵波时差。

可选地,该目的层位第一地层岩芯的横波时差和纵波时差可以通过直接查询目的层位横波时差和纵波时差记录的方式获取;也可以通过开展声波时差测试获取。

其中,在通过开展声波时差测试获取横波时差和纵波时差时,包括如下三种情况中的任意一种:

第一,直接通过声波时差测试得到横波时差和纵波时差;

第二,通过声波测试得到横波时差,并根据横纵波时差之间的转换系数确定得到纵波时差;

第三,通过声波测试得到纵波时差,并根据横纵波时差之间的转换系数确定得到横波时差。

可选地,当上述横波时差和纵波时差是通过确定其中之一后,根据转换系数得到另一个时,该转换系数的确定是通过如下方式实现的:将岩芯加工成标准尺寸的立方体,如:将岩芯加工为60×60×60mm的立方体,从三个不同的方向用横波和纵波测试声波时差,得到三组数据:δts1、δtp1;δts2、δtp2;δts3、δtp3,可选地,该三个不同的方向可以是垂直于立方体不同平面,且两两之间互相垂直的方向。

获取岩芯体积密度,该体积密度是材料在包含实体体积、开口和密闭孔隙的状态下单位体积的质量,体积密度的测试方法可以是先用排水法测量岩芯的体积,再将岩芯烘干测量其质量,然后将岩芯质量和体积之比作为岩芯的体积密度;也可以是用岩石密度测试仪直接读取岩芯体积密度。

应用岩芯体积密度,将上述三组数据分别代入如下公式三:

公式三:

式中:x、y和z为地层声波时差转换系数,单位是μs/ft;δtp为地层纵波时差,单位是μs/ft;δts为地层横波时差,单位是μs/ft;ρ为岩芯体积密度,单位是g/cm3

将上述三组数据代入上述公式三后,构建方程组,并解出研究区块目的层位的声波时差转换系数。

可选地,在获取研究区块内相同层位其他岩芯的横波时差或纵波时差后,应用上述公式三可以根据横波时差直接计算得到纵波时差或根据纵波时差直接计算得到横波时差。

步骤402,根据横波时差和纵波时差计算第一地层岩芯的动态杨氏模量和动态泊松比。

可选地,该动态杨氏模量和动态泊松比的计算方式请参考如上公式一和公式二,此处不再赘述。

步骤403,接收实验设备发送的静态杨氏模量和静态泊松比,静态杨氏模量和静态泊松比是实验设备通过压缩实验得到的实验数据。

可选地,该压缩实验的实验过程如下:

将岩芯加工成实验用标准岩样,可选地,该标准岩样尺寸为φa×[(2~2.25)×a]mm,a的值可以是25、50、38,标准岩样数量大于等于5;

通过实验设备采集上述标准岩样的静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,进行上述压缩实验的实验设备可以是单轴试验机、三轴试验机、真三轴仪。

可选地,压缩实验也可以得到每块岩样的单轴抗压强度、全应力-应变曲线,还可以观察得到岩样的脆性强弱。

步骤404,接收实验设备发送的第一地层岩芯的应力和应变数据,应力和应变数据是实验设备通过压缩实验得到的实验数据,根据应力和应变数据得到静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,该压缩实验的实验过程如下:

将岩芯加工成实验用标准岩样,标准岩样尺寸根据实验设备要求确定;通过实验设备采集上述标准岩样的应力和应变数据,根据应力和应变数据计算得到静态杨氏模量和静态泊松比。

可选地,进行上述压缩实验的实验设备可以是单轴试验机、三轴试验机、真三轴仪中的任意一种。

可选地,压缩实验也可以得到每块岩样的单轴抗压强度、全应力-应变曲线,还可以观察得到岩样的脆性强弱。

值得注意的是,步骤403和步骤404可同时执行,也可以仅执行其中一个步骤。

步骤405,对目的层位进行n次采样,并针对n次采样得到的n个标准岩样获取n个动态杨氏模量、n个静态杨氏模量、n个动态泊松比和n个静态泊松比,n为正整数。

其中,n个动态杨氏模量和n个动态泊松比可以通过上述步骤401和步骤402所示出的方法获取,n个静态杨氏模量和n个静态泊松比可以上述通过步骤403或步骤404所示出的方法获取。

步骤406,建立与n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量对应的第一线性关系,将第一线性关系确定为第一理论关系,建立与n个动态泊松比和n个静态泊松比对应的第二线性关系,将第二线性关系确定为第二理论关系。

可选地,确定第一线性关系的方法可以是将n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量进行参数回归:以页岩动态杨氏模量与页岩静态杨氏模量作为两坐标轴,建立坐标系,作出页岩动态杨氏模量与页岩静态杨氏模量线性关系图,得到静态杨氏模量和动态杨氏模量的数学表达式。

可选地,建立坐标系的方式可以是以页岩动态杨氏模量为横坐标、以页岩静态杨氏模量纵坐标,建立平面直角坐标系;也可以是以页岩静态杨氏模量为横坐标、以页岩动态杨氏模量纵坐标,建立平面直角坐标系。

可选地,确定第二线性关系的方法可以是将n个动态泊松比和n个静态泊松比进行参数回归:以页岩动态泊松比与页岩静态泊松比作为两坐标轴,建立坐标系,作出页岩动态泊松比与页岩静态泊松比线性关系图,得到静态泊松比和动态泊松比的数学表达式。

可选地,建立坐标系的方式可以是以页岩动态泊松比为横坐标、以页岩静态泊松比纵坐标,建立平面直角坐标系;也可以是以页岩静态泊松比为横坐标、以页岩动态泊松比纵坐标,建立平面直角坐标系。

步骤407,确定通过至少两种页岩脆性指数计算方法对所述页岩脆性指数进行计算后取平均值的计算方式,其中,所述至少两种页岩脆性指数计算方法通过所述静态杨氏模量和所述静态泊松比进行计算。

可选地,在确定该计算方式时,首先获取m种页岩脆性指数计算方式,该m种页岩脆性指数计算方式中的每种计算方式在计算过程中对静态杨氏模量和静态泊松比存在应用关系,m为正整数,可选地,该m种页岩脆性指数计算方式为当前已公开的页岩脆性指数计算方式中选择得到的其中m种;结合m种页岩脆性指数计算方式对第一地层岩芯的页岩脆性指数进行计算,得到m个页岩脆性指数计算结果;从m个页岩脆性指数计算结果中确定k个准确度最高的结果,0<k≤m。

可选地,确定k个准确度最高的结果的方法可以是:将m个页岩脆性指数计算结果与通过步骤402的压缩实验观察得到的岩样脆性强弱进行对照,从m个页岩脆性指数计算方式中筛选出与上述压缩实验观察结果符合程度最高的k种页岩脆性指数计算方式。例如,在一个可能的具体实施例中,通过步骤402的压缩实验观察得到岩芯为强脆性,则从m种页岩脆性指数计算方式中筛选出计算结果属于强脆性的k种页岩脆性指数计算结果作为k个准确度最高的结果。

根据k个准确度最高的结果对应的k种页岩脆性指数计算方式,确定静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

可选地,将k种页岩脆性指数计算方式之和与k之比,作为静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。示意性的,以k=2为例进行说明,上述计算方式可以为如下公式四:

公式四:

其中:b为页岩综合页岩脆性指数;beμ为一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的计算方式计算出的页岩脆性指数;bμe为另一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的计算方式计算出的页岩脆性指数。

m种页岩脆性指数的计算方法可以包括如下公式五和公式六:

可选地,一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的页岩脆性指数计算公式五:

公式五:

可选地,另一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的页岩脆性指数计算公式六:

公式六:

其中:b1为一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的页岩脆性指数计算方法计算出的页岩脆性指数;e为静态杨氏模量;emin为各实验岩样中静态杨氏模量最小值;emax为各实验岩样中静态杨氏模量最大值;vmax为各实验岩样中静态泊松比最大值;b2为另一种应用静态杨氏模量和静态泊松比的脆性计算方法计算出的页岩脆性指数。

步骤408,根据计算方式、第一理论关系和第二理论关系,确定横波时差和纵波时差在确定页岩脆性指数时的第三理论关系,第三理论关系用于对目的层位对应区块的页岩脆性指数进行确定。

可选地,对研究区块内g个取芯井重复上述步骤401到步骤405,得到g个目的层位的页岩脆性指数和声波时差的对应数据,g为正整数。

可选地,将g个取芯井目的层位的页岩脆性指数和声波时差的对应数据进行参数回归,得到研究区块目的层位页岩脆性指数和声波时差之间的第三理论关系。

步骤409,获得其他取芯井目的层位页岩的声波时差,应用第三理论关系,得到其他取芯井目的层位的页岩脆性指数。

将页岩脆性指数和声波时差的对应数据进行参数回归的方法可以使将横波时差或纵波时差与页岩脆性指数进行一元回归;也可以是将横波时差、纵波时差以及页岩脆性指数进行多元回归。

横波时差或纵波时差与页岩脆性指数进行一元回归的方式可以是:以页岩横波时差或纵波时差和页岩脆性指数作为两坐标轴,建立坐标系,作出目的层位页岩脆性指数与页岩声波时差的关系图;根据关系图,拟合出页岩声波时差与目的层位页岩脆性指数的理论关系。

可选地,建立坐标系的方式可以是以页岩横波时差为横坐标、以目的层位页岩脆性指数为纵坐标,建立平面直角坐标系;可以是以页岩纵波时差为横坐标、以目的层位页岩脆性指数为纵坐标,建立平面直角坐标系;可以是以目的层位页岩脆性指数为横坐标、以页岩横波时差为纵坐标,建立平面直角坐标系;也可以是以目的层位页岩脆性指数为横坐标、以页岩纵波时差为纵坐标,建立平面直角坐标系。

综上所述,本公开实施例提供的技术方案中,以静态杨氏模量和静态泊松比作为桥梁确定研究区块目的层位的页岩脆性指数和声波时差之间的第三理论关系,根据第三理论关系可直接利用声波时差数据得到研究区块某一取芯井目的层位的页岩脆性指数,避免了开展大量的力学实验,大幅减少工作量和工作成本,简单易操作,易于实现,实用性强,本方案应用了多种指标,避免了页岩脆性指数确定时应用的指标过于单一,使结果不够准确的问题。

图5是本公开一示例性实施例提供的页岩脆性指数的确定装置的结构框图,如图5所示,该装置包括获取模块501和确定模块502。其中:

获取模块501,用于获取目的层位的第一地层岩芯的横波时差和纵波时差。

确定模块502,用于根据横波时差和纵波时差计算第一地层岩芯的动态杨氏模量和动态泊松比。

获取模块501,用于获取第一地层岩芯的静态杨氏模量和静态泊松比。

确定模块502,还用于确定动态杨氏模量与静态杨氏模量之间的第一理论关系,以及确定动态泊松比与静态泊松比之间的第二理论关系。

确定模块502,还用于确定通过至少两种页岩脆性指数计算方法对页岩脆性指数进行计算后取平均值的计算方式,其中,至少两种页岩脆性指数计算方法通过静态杨氏模量和静态泊松比进行计算;

确定模块502,还用于根据计算方式、第一理论关系和第二理论关系,确定横波时差和纵波时差在确定页岩脆性指数时的第三理论关系,第三理论关系用于对目的层位对应区块的页岩脆性指数进行确定。

在一个可选的实施例中,获取模块501,还用于接收实验设备发送的静态杨氏模量和静态泊松比,静态杨氏模量和静态泊松比是实验设备通过压缩实验得到的实验数据;

或,

获取模块501,还用于接收实验设备发送的第一地层岩芯的应力和应变数据,应力和应变数据是实验设备通过压缩实验得到的实验数据,根据应力和应变数据得到静态杨氏模量和静态泊松比。

在一个可选的实施例中,确定模块502,还用于对目的层位进行n次采样,并针对n次采样得到的n个页岩获取n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量,n为正整数。

确定模块502,还用于建立与n个动态杨氏模量和n个静态杨氏模量对应的第一线性关系,将第一线性关系确定为第一理论关系。

在一个可选的实施例中,确定模块502,还用于对目的层位进行n次采样,并针对n次采样得到的n个页岩获取n个动态泊松比和n个静态泊松比,n为正整数。

确定模块502,还用于建立与n个动态泊松比和n个静态泊松比对应的第二线性关系,将第二线性关系确定为第二理论关系。

在一个可选的实施例中,获取模块501,还用于获取m种页岩脆性指数计算方式,m种页岩脆性指数计算方式中的每种计算方式在计算过程中对静态杨氏模量和静态泊松比存在应用关系,m为正整数;结合m种页岩脆性指数计算方式对第一地层岩芯的页岩脆性指数进行计算,得到m个页岩脆性指数计算结果;从m个页岩脆性指数计算结果中确定k个准确度最高的结果,0<k≤m;根据k个准确度最高的结果对应的k种页岩脆性指数计算方式,确定静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

在一个可选的实施例中,确定模块502,还用于将k种页岩脆性指数计算方式之和与k之比,作为静态杨氏模量和静态泊松比对页岩脆性指数进行计算时的计算方式。

在一个可选的实施例中,确定模块502,还用于获取目的层位的第二地层岩芯的横波时差和纵波时差;将第二地层岩芯的横波时差和纵波时差代入第三理论关系,得到第二地层岩芯的页岩脆性指数。

综上所述,本公开实施例提供的页岩脆性指数确定装置,以静态杨氏模量和静态泊松比为桥梁,得到研究区块目的层位地层的页岩脆性指数和声波时差之间的第三理论关系,在对研究区块其他井的相同层位进行页岩脆性指数确定时,可根据上述第三理论关系直接确定页岩脆性指数,工作量大幅减少,页岩脆性指数的确定过程较为便捷,应用多项评价参数进行综合评价可以避免由于计算方法过于单一使计算结果不够准确的问题。

本公开一示例性实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述各个方法实施例中提供的页岩脆性指数的确定方法。例如,该计算机可读存储介质可以是只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory,cd-rom)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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