一种基于煤岩力学参数的煤体结构测井定量识别方法

摘要

本发明提供一种基于煤岩力学参数的煤体结构测井定量识别方法，基于煤岩力学参数，充分利用完整性系数、破裂系数及稳定性系数与煤体结构间的内在关系，构建基于煤岩力学参数的煤体结构指数计算模型，进而对煤体结构指数进行计算，能够有效地利用测井资料进行煤体结构指数计算，将测井计算的煤岩力学参数与煤体结构有机结合在一起，所定量识别的煤体结构与煤岩心观察分析的煤体结构值基本一致，从而提高了煤体结构测井定量识别的精度大大提高，为煤层气储层压裂层位优选提供测井技术支持。

主权项

一种基于煤岩力学参数的煤体结构测井定量识别方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、测井资料环境影响校正：对测井资料环境影响进行校正，保证用于煤岩力学参数计算的测井资料真实可靠；步骤二：计算煤岩的完整性系数K_ν：完整性系数K_ν值反映煤岩的完整性，K_ν值越大，裂缝越不发育，煤体结构越完整；反之，裂缝越发育，煤体结构越不完整；步骤三：计算煤岩的破裂系数R_f：煤岩的破裂程度与杨氏模量关系密切，煤岩越破裂，杨氏模量越小；对同一种煤岩来说，煤岩骨架的杨氏模量是一常数，于是煤岩越破碎，杨氏模量计算的破裂系数越大；步骤四：计算煤岩的稳定性系数R_g：煤层发育裂缝时，密度测井将不同程度地降低，声波时差会增大，因此杨氏模量E和切变模量G降低，进而致使煤岩的稳定性系数R_g下降；步骤五：确定煤岩的完整性系数K_ν、破裂系数R_f及稳定性系数R_g与煤体结构内在关系：以完整性系数和稳定性系数为横坐标，破裂系数为纵坐标，制作完整性系数～破裂系数、稳定性系数～破裂系数交会图版；由该套图版可知，由原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤逐渐过渡，煤岩的完整性系数和稳定性系数减小，破裂系数逐渐增大；步骤六：构建煤体结构指数计算模型：构建公式(4)所示的煤体结构指数计算模型：$I_{CS}=\frac{K_v}{R_f}·log\left(R_g\right)---\left(4\right)$煤体结构指数I_CS越大，表明煤岩越趋近于碎裂煤和原生结构煤；煤体结构指数I_CS越小，表明煤岩越趋近于碎粒煤和糜棱煤；步骤七、识别煤体结构：针对不同矿区的煤岩心，在对其分析描述煤体结构的基础上，将计算的完整性系数、破裂系数及稳定性系数代入步骤六中的公式(4)，求得煤体结构指数I_CS，并对其I_CS值进行归一化处理，统计分析原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤及糜棱煤的煤体结构指数I_CS值，便可得出如下不同煤体结构的I_CS值划分标准：I_CS值大于0.7时为原生结构煤，I_CS介于0.7至0.4之间为碎裂煤，I_CS介于0.4至0.2之间为碎粒煤，I_CS小于0.2为糜棱煤，依据此标准实现基于煤岩力学参数的煤体结构测井定量识别。