年度科技最佳进展｜基于岩心连续刻划的岩石力学及可钻性参数评价方法

基于岩心连续刻划的岩石力学及可钻性参数评价方法

主要完成人：

陈军海，李丹丹，王怡，韩艳浓，孙连环，张文平，李莅临

主要完成单位：

中石化石油工程技术研究院有限公司

岩石力学及可钻性实验是获取地层岩石力学及可钻性参数的主要手段。传统岩石力学压缩实验及微钻可钻性实验是针对岩心某位置标样的破坏性实验，具有测试不连续、岩石非均质性表征难、实验周期长、岩样重复利用率低等不足。针对上述难题，团队提出了直接刻划全尺寸岩心测试思路，通过实验模型、装置及方法构建，建立了一套岩石力学及可钻性参数刻划实验方法，不但可快速获得对应参数剖面，且不破坏岩心。

成果主要创新如下：（1）基于岩石弹塑性及动态理论，揭示了平稳连续刻划破岩技术原理与主要控制参数匹配关系，发明了连续刻划测试装置，构建了刻划测试方法，编制了测试标准；（2）基于连续平稳刻划塑性破岩机制，明确了刻划破岩能量与岩石强度参数、PDC微钻头破岩能量关系，建立了基于刻划的岩石单轴抗压强度及弹性模量计算模型、PDC钻头岩石可钻性级值计算模型；（3）建立了参数剖面与岩心协同处理方法。

成果获专利6项、中国石化专有技术2项，发表论文6篇，获省部级科技进步奖4项。精准指导了中国石化100余口井重点油气井钻井提速及储层改造工程施工，助力提速30%以上及多口页岩油气井重大勘探突破。杨春和院士、金衍教授、杨迎新教授等专家认为实现了实验技术由点到线的跨越，推动了岩石力学表征方法发展。