一种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，包括步骤：(1)利用测井数据计算页岩脆性指数Brit；(2)利用测井数据计算页岩断裂韧性指数Kn；(3)通过页岩脆性指数Brit与岩断裂韧性指数Kn计算出可压裂指数Frac，根据不同位置处的岩压力学参数，建立可压指数空间分布，从而来评价区块页岩地层的可压性。更加完善地考虑了可压性影响因素，弥补了现有评价方法对此因素考虑的不足；其次利用测井数据采取等效计算法计算页岩储层的脆性和断裂韧性，无需完整的储层脆性和断裂韧性实验结果，降低了对实验数据的依赖性，使本发明具有更大的适用范围。
【专利说明】
-种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法
技术领域
[0001] 本发明属于油气田开发领域，具体设及一种利用测井数据计算页岩气储层可压性 评价方法。
【背景技术】
[0002] 化ong等将可压性定义为页岩储层在水力压裂过程中具有能够被有效压裂从而获 得增产能力的性质。但是，该定义较为模糊，并未给出"有效压裂"的准确解释。由于页岩储 层具有低孔隙度和超低渗透一致密的特点，孔隙度一般为4%~6%，未经压裂的页岩基质 渗透率一般为10-4~10 -9皿2,且页岩储层内天然弱面较为发育，微地震监测表明页岩储 层压裂改造后形成的是复杂的裂缝网络，因此常规的单、双翼缝理论模型已很难满足页岩 气井压裂改造的需求。
[0003] 缝网压裂技术是页岩气储层改造的重要手段，即有意识地利用水力裂缝沟通页岩 储层中的天然裂缝等地质弱面，使其闭合的部分重新开启，开启的部分又相互连通，从而形 成复杂的裂缝网络。若仅在近井地带形成复杂的裂缝网络，获得的储层改造体积(SRV)较 小，增产作用有限。页岩储层缝网压裂的理想效果应该是既形成了复杂的裂缝网络又获得 了足够大的储层改造体积，并能获取高经济效益，页岩可压性越好取得理想压裂效果的概 率越大。页岩压裂效果除与页岩地质、储层特征相关外，还取决于采用的压裂工艺技术，但 可压性反映的是页岩地质、储层在水力压裂过程中的综合特征，与压裂工艺无关。因此页岩 气储层可压性可描述为在相同压裂工艺技术条件下，储层中形成复杂裂缝网络并获得足够 大的储层改造体积的概率W及获取高经济效益的能力。
[0004] 现阶段为获得工业性的气流，90% W上页岩气井都需要先实施缝网压裂改造。但 缝网压裂技术需要耗费大量的财力、物力，盲目实施压裂不仅会破坏储层，还会导致严重的 环境问题。因此，为了取得好的储层压裂改造效果，避免盲目压裂，必须先对页岩气储层的 可压性进行科学评价。
[0005] 现有的页岩储层可压性评价方法主要分为定性的实验评价法和定量的系数评价 法两大类。实验评价法是对页岩岩屯、进行一系列室内实验，仔细观察记录实验现象与结果， 并将获得的一系列实验参数与北美页岩参数进行对比，从而对目标区域内页岩进行可压性 评价，此类方法具有一定的准确性，但操作复杂、耗时耗力，不适合在现场推广;系数评价法 则又可细分为脆性系数法与可压性系数法，其中脆性系数法应用最广，系数评价法与实验 评价法相比具有直观有效、操作简单、现场适用强等优点，但现有的可压性系数评价法存在 因素考虑单一或简单的多因素叠加的不足，不能全面科学的反映页岩储层的可压性。
[0006] 综上所述，目前需要的页岩气储层可压性评价方法应该具有W下两个特点：1, 一 套完整的页岩气储层可压性影响因素;2. -种全面科学的可压性评价数学模型。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种利用测井数据计算页岩气储 层可压性评价方法，解决现有技术页岩气储层可压性评价不全面科学的可压性评价数学模 型的问题。
[0008] 本发明的通过下述技术方案实现:一种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价 方法，包括步骤： (1) 利用测井数据计算页岩脆性指数Brit ; (2) 利用测井数据计算页岩断裂初性指数Kn; (3) 通过页岩脆性指数化it与岩断裂初性指数Kn计算出可压裂指数Frac,根据不同 位置处的岩压力学参数，建立可压指数空间分布，从而来评价区块页岩地层的可压性。
[0009] 进一步的，所述步骤（1)计算页岩脆性指数Brit,如下： E化it =(E-S)/巧6-8)X100 (1) 此化it=(0.36-y)/(0.36-0.1) X 100 (2) &rit=0.5 E&rit+0.5此&rit (3) 式中：E化i t为归一化的弹性模量，G化;此化i t为归一化的泊松比;化i t为脆性指数，微 量刚。
[0010] 进一步的，所述步骤（2)计算页岩断裂初性指数Kn,如下： 首先计算页岩地层的I型裂缝断裂初性值KIC和II型裂缝断裂初性值K IIC: KIC= 0.2176P c+0.0059St +0.0923St +0.517St-〇.3322 KIIC= 0.0956P c+0.1383St-0.082 化=O h-aPP 式中：化一围压，MPa,St-岩石抗张强度，MPa,a-有效应力系数，0~I，PP-孔隙压 力，MPa，化一水平最小地应力，MPa，然后求取页岩断裂初性指数Kn:
式中：KKn- I型断裂初性值归一化指数，0~1，KII化一II型断裂初性值归一 化指数，0~l，KICmax、KICmin-全区域页岩的最大I型断裂初性值、全区域页岩的最小 I型断裂初性值，KIICmax、KIICmin-全区域页岩的最大II型断裂初性值、全区域页岩 的最小II型断裂初性值。
[0011] 进一步的，所述步骤（3)可压裂指数Frac,如下， Frac=2 Brit/KicKiic 断裂初性取I型与断裂初性II型的平均值;化it为脆性指数，无量纲。
[0012] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:更加完善地考虑了可压性 影响因素，弥补了现有评价方法对此因素考虑的不足;其次利用测井数据采取等效计算法 计算页岩储层的脆性和断裂初性，无需完整的储层脆性和断裂初性实验结果，降低了对实 验数据的依赖性，使本发明具有更大的适用范围。
【具体实施方式】
[0013] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明 作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对 本发明的限定。
[0014] -种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，包括步骤： (1) 利用测井数据计算页岩脆性指数Brit ; (2) 利用测井数据计算页岩断裂初性指数Kn; (3) 通过页岩脆性指数化it与岩断裂初性指数Kn计算出可压裂指数Frac,根据不同 位置处的岩压力学参数，建立可压指数空间分布，从而来评价区块页岩地层的可压性。
[0015] 所述步骤（1)计算页岩脆性指数Brit,如下： E化it =(E-S)/巧6-8)X100 (1) 此化it=(0.36-y)/(0.36-0.1) X 100 (2) &rit=0.5 E&rit+0.5此&rit (3) 式中：E化i t为归一化的弹性模量，G化;此化i t为归一化的泊松比;化i t为脆性指数，微 量刚。
[0016] 所述步骤（2)计算页岩断裂初性指数Kn,如下： 首先计算页岩地层的I型裂缝断裂初性值KIC和II型裂缝断裂初性值K IIC: KIC= 0.2176P c+0.0059St +0.0923St +0.517St-〇.3322 KIIC= 0.0956P c+0.1383St-0.082 化=O h-aPP 式中：化一围压，MPa,St-岩石抗张强度，MPa,a-有效应力系数，0~I，PP-孔隙压 力，MPa，化一水平最小地应力，MPa，然后求取页岩断裂初性指数Kn:
式中：KKn- I型断裂初性值归一化指数，0~1，KII化一II型断裂初性值归一 化指数，0~l，KICmax、KICmin-全区域页岩的最大I型断裂初性值、全区域页岩的最小 I型断裂初性值，KIICmax、KIICmin-全区域页岩的最大II型断裂初性值、全区域页岩 的最小II型断裂初性值。
[0017]所述步骤（3)可压裂指数Frac,如下， Frac=2 Brit/KicKiic 断裂初性取I型与断裂初性II型的平均值;化it为脆性指数，无量纲。
[0018] W上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，其特征在于，包括步骤： (1) 利用测井数据计算页岩脆性指数Brit ; (2) 利用测井数据计算页岩断裂韧性指数Kn; (3) 通过页岩脆性指数Brit与岩断裂韧性指数Κη计算出可压裂指数Frac，根据不同 位置处的岩压力学参数，建立可压指数空间分布，从而来评价区块页岩地层的可压性。2. 根据权利要求1所述的利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，其特征在 于，所述步骤（1)计算页岩脆性指数Brit，如下： EBrit =(E-8)/(56-8)X100 (1) yEBrit=(0·36-μ)/(0·36-0·1)X100 (2) Brit=0.5 EBrit+0.5yEBrit (3) 式中：EBrit为归一化的弹性模量，GPa ;yEBrit为归一化的泊松比;Brit为脆性指数，微 量刚。3. 根据权利要求1所述的利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，其特征在 于，所述步骤（2)计算页岩断裂韧性指数Kn，如下： 首先计算页岩地层的I型裂缝断裂韧性值KIC和II型裂缝断裂韧性值K IIC: KIC= 0.2176P c+0.0059St +0.0923St +0.517St-〇.3322 KIIC= 0.0956P c+0.1383St-0.082 Pc= 〇 h-αΡΡ 式中：Pc-围压，MPa，St-岩石抗张强度，MPa，a-有效应力系数，〇~1，PP-孔隙压 力，MPa，〇h-水平最小地应力，MPa，然后求取页岩断裂韧性指数Kn:式中：KICn - I型断裂韧性值归一化指数，0~l，KIICn - II型断裂韧性值归一 化指数，0~l，KICmax、KICmin-全区域页岩的最大I型断裂韧性值、全区域页岩的最小 I型断裂韧性值，KIICmaX、KIICmin-全区域页岩的最大II型断裂韧性值、全区域页岩 的最小II型断裂韧性值。4. 根据权利要求1-3任一项所述的利用测井数据计算页岩气储层可压性评价方法，其 特征在于，所述步骤（3)可压裂指数Frac，如下， Frac=2 Brit/KicKnc 断裂韧性取I型与断裂韧性II型的平均值;Brit为脆性指数，无量纲。
【文档编号】E21B49/00GK105822292SQ201610151738
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】金涛, 康立权
【申请人】成都创源油气技术开发有限公司