一种预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法
专利汇可以提供一种预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种预测 页岩 地层 不同钻进方向的 研磨 性的方法，包括下列步骤：测定页岩样品在不同钻进方向的内摩擦 角 和 声波 特性参数；建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与声波时差之间的关系模型；建立页岩样品的声波时差与垂直层理面方向声波时差、钻进角度之间的关系模型；建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度的关系模型；取得现场页岩的 测井 资料，反演计算页岩垂直层理面方向的声波时差；根据内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度的关系模型，确定所述现场页岩的不同钻进方向的内摩擦角，即该方向的研磨性。本发明能够利用现场的声波测井数据来评价页岩地层不同钻进方向的研磨性，方便现场应用。，下面是一种预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法专利的具体信息内容。
1.一种预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于：包括下列步骤：
步骤1，分别测定页岩样品在不同钻进方向的内摩擦角和声波特性参数；
步骤2，建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与对应方向声波时差之间的关系模型；
步骤3，建立页岩样品不同钻进方向的声波时差与垂直层理面方向声波时差、钻进角度之间的关系模型；
步骤4，建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度的关系模型；具体方法如下：将步骤3得到的关系模型带入步骤2得到的关系模型中，并建立步骤4中的该关系模型；
步骤5，取得现场页岩的测井资料，反演计算页岩的垂直层理面方向的声波时差；
步骤6，根据所确定的页岩地层不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度的关系模型及反演计算得到的页岩垂直层理面方向的声波时差，确定所述现场页岩的不同钻进方向的内摩擦角，即该方向的研磨性。
2.根据权利要求1所述的预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于，步骤1的具体方法如下：从多个不同地区采集页岩样品，采集岩样后，对各页岩样品进行不同层理面方向的声波时差测量，然后利用三轴岩石力学模拟试验机对页岩样品对应方向的内摩擦角进行测定，得到不同钻进方向的内摩擦角。
3.根据权利要求2所述的预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于，步骤2的具体方法如下：对页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与对应钻进方向声波时差进行非线性回归分析，建立数学模型。
4.根据权利要求3所述的预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于，步骤3的具体方法如下：对页岩样品不同钻进方向的声波时差与垂直层理方向的声波时差、钻进角度进行非线性回归分析，建立数学模型。
5.根据权利要求4所述的预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于，步骤5的具体方法如下：
确定某一井段的岩石各向异性参数ε和δ之后，其中
式中，Cij的含义遵照虎克定律；
首先根据地层产状数据和井眼轨迹数据计算出群角φg；
其次给定一初始垂直层理面方向纵波速度vP，0，
vp，0为垂直层理面方向纵波速度，单位km/s；vSV，0为垂直层理面方向横波速度，单位km/s；
计算出横波速度，确定纵横波速比；
再次计算出相角
2
其 中，M1＝ε -2tδ+2tε ；M2(θ) ＝ 4tδ+εR(θ)-2tε；M3(θ) ＝
2
2tδ+εR(θ)-tε；M4(θ)＝t-tR(θ)+2R(θ)；
φg为群角，单位°；θ为相角，单位°；α0为垂直层理面方向的纵波速度，单位km/s；
β0为垂直层理面方向的横波速度，单位km/s；
然后计算出相速度，
(式6)
其中 vPa为纵波相速度，单
位km/s；α0为垂直层理面方向的纵波速度，单位km/s；
计算出群速度：
(式7)
最后把计算出的群速度和测井资料的波速进行比较，如果两者吻合，则该vp，0即为所求；如果两者不吻合，则改变vP，0重复以上步骤直到两者相吻合为止。
6.根据权利要求5所述的预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法，其特征在于，步骤6的具体方法如下：将步骤5得到的垂直层理面方向的声波时差代入步骤4得到的关系模型，即可得到页岩地层各个钻进方向的内摩擦角，即该方向的研磨性。
7.一种岩石研磨性测定系统，包括：存储部、声波时差测定部和计算部，其特征在于：
存储部中存储有预先确定的页岩地层不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度之间的关系；该关系采用下述步骤1至步骤4预先确定，其中步骤1，分别测定页岩样品在不同钻进方向的内摩擦角和声波特性参数；步骤2，建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与对应方向声波时差之间的关系模型；步骤3，建立页岩样品不同钻进方向的声波时差与垂直层理面方向声波时差、钻进角度之间的关系模型；步骤4，建立页岩样品不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度的关系模型；步骤4的具体方法如下：将步骤3得到的关系模型带入步骤2得到的关系模型中， 并建立步骤4中的该关系模型；
声波时差测定部包括声波测量装置以及运算装置；声波测量装置用于测定页岩样品垂直层理方向的声波时差，运算装置用于由测井资料反演计算得到垂直层理面方向的声波时差；
计算部与存储部和声波时差测定部连接，从存储部取得预先确定的页岩地层不同钻进方向的内摩擦角与垂直层理面方向的声波时差、钻进角度之间的关系，从声波时差测定部取得页岩样品垂直层理面方向的声波时差，并计算页岩样品不同钻进方向的内摩擦角。
8.根据权利要求7所述的岩石研磨性测定系统，其特征在于：
还包括输入部和输出部；
输入部用于向计算部输入操作指令，计算部可根据从输入部输入的指令来开始内摩擦角的计算；
输出部用于输出计算部所计算的不同钻进方向的内摩擦角，或者基于该内摩擦角评价的岩石研磨性。
9.根据权利要求8所述的岩石研磨性测定系统，其特征在于：
计算部由计算机、PLC构成；输入部由键盘、鼠标、触摸屏构成；输出部由显示装置、打印装置或存储装置构成；存储部与声波时差测定部和计算部集成在一起，或者在物理上分离，或者通过互联网、局域网与声波时差测定部和计算部连接。
一种预测页岩地层不同钻进方向的研磨性的方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
不作详述。
2tδ+εR(θ)-tε；M4(θ)＝t-tR(θ)+2R(θ)；
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