石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法及装置与流程

本发明涉及钻井分析，尤指一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法及装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、钻井主要是钻头和岩石相互作用的过程，岩石强度的影响对钻井速度至关重要，对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。目前，国内钻井大都仍处于经验阶段，提高机械钻速主要单纯以工程方向出发，很少考虑地质因素。

3、国外钻井对钻头选型和钻井参数优化考虑了部分地质因素，主要分析岩石的单轴抗压强度，并建立了相关单轴抗压强度和钻头选型的推荐表。

4、然而，岩石在深层特别是石油行业钻探深度数千米深度，单轴抗压强度已无法描述岩石的受力状态，现场应用也发现，单轴抗压强度与机械钻速并不具备较强的相关性。

5、综上来看，亟需一种可以克服上述缺陷，能够简单实用的岩石三轴抗压强度计算的技术方案。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法及装置。

2、在本发明实施例的第一方面，提出了一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法，包括：

3、获取目标地层中常规测井资料；

4、根据所述常规测井资料中的伽马、密度和声波数据，分别计算得到对应层位的单轴抗压强度、内摩擦系数、孔隙压力、最大水平主应力和最小水平主应力；

5、根据所述孔隙压力、最大主应力及最小主应力，计算得到地下围压值；

6、根据不同岩石特征选取抗压强度准则，根据所述单轴抗压强度、内摩擦系数及地下围压值，计算得到抗压强度准则对应的岩石三轴抗压强度。

7、在本发明实施例的第二方面，提出了一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算装置，包括：

8、资料获取模块，用于获取目标地层中常规测井资料；

9、资料处理模块，用于根据所述常规测井资料中的伽马、密度和声波数据，分别计算得到对应层位的单轴抗压强度、内摩擦系数、孔隙压力、最大水平主应力和最小水平主应力；

10、地下围压值计算模块，用于根据所述孔隙压力、最大主应力及最小主应力，计算得到地下围压值；

11、岩石三轴抗压强度计算模块，用于根据不同岩石特征选取抗压强度准则，根据所述单轴抗压强度、内摩擦系数及地下围压值，计算得到抗压强度准则对应的岩石三轴抗压强度。

12、在本发明实施例的第三方面，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法。

13、在本发明实施例的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法。

14、在本发明实施例的第五方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法。

15、本发明提出的石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法及装置获取目标地层中常规测井资料；根据所述常规测井资料中的伽马、密度和声波数据，分别计算得到对应层位的单轴抗压强度、内摩擦系数、孔隙压力、最大水平主应力和最小水平主应力；根据所述孔隙压力、最大主应力及最小主应力，计算得到地下围压值；根据不同岩石特征选取抗压强度准则，根据所述单轴抗压强度、内摩擦系数及地下围压值，计算得到抗压强度准则对应的岩石三轴抗压强度。本发明理论依据充分，操作简单易用，分析发现岩石的三轴抗压强度能更好的描述岩石在井下环境被破坏时的状态，较钻井行业通常选用的单轴抗压强度与机械钻速的相关性更强，可大幅提升钻井行业钻头选型及钻井参数优化的科学性、合理性，推荐措施针对性更强，准确率更高，规模推广可大幅提升钻井效率，降低钻井投资成本。

技术特征：

1.一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述孔隙压力、最大主应力及最小主应力，计算得到地下围压值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据不同岩石特征选取抗压强度准则，根据所述单轴抗压强度、内摩擦系数及地下围压值，计算得到抗压强度准则对应的岩石三轴抗压强度，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，地下围压值计算模块具体用于：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，岩石三轴抗压强度计算模块具体用于：

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：数据处理模块；

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法。

11.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一所述方法。

技术总结
本发明提出了一种石油钻探用岩石三轴抗压强度计算方法及装置，涉及钻井分析技术领域，该方法包括：获取目标地层中常规测井资料；根据常规测井资料中的伽马、密度和声波数据，分别计算得到对应层位的单轴抗压强度、内摩擦系数、孔隙压力、最大水平主应力和最小水平主应力；根据孔隙压力、最大主应力及最小主应力，计算得到地下围压值；根据不同岩石特征选取抗压强度准则，根据单轴抗压强度、内摩擦系数及地下围压值，计算得到抗压强度准则对应的岩石三轴抗压强度。本发明理论依据充分，操作简单易用，可大幅提升钻井行业钻头选型及钻井参数优化的科学性、合理性，推荐措施针对性更强，准确率更高，规模推广可大幅提升钻井效率，降低钻井投资成本。

技术研发人员：赵文彬,李志斌,李留伟,高东阳
受保护的技术使用者：洲际海峡能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13