考虑沉积成岩过程的岩石脆性指数计算及解释方法与流程

本发明涉及油藏开发技术领域，特别是涉及到一种考虑沉积成岩过程的岩石脆性指数计算及测井解释方法。

背景技术：

随着国内致密油藏及页岩油气的开发，大型压裂作为一种主要的储层改造工艺，为致密油藏及页岩油气的开发起到了至关重要的作用。储层的岩石脆性是岩石形成压裂裂缝难易程度的重要评价指标，主要利用岩石脆性指数对岩石脆性进行评价。目前常用的岩石组分脆性指数计算方法主要考虑了岩石沉积组分对岩石脆性的影响，但随着对现场大量岩石三轴压缩破裂实验发现，当相同沉积组分岩石具不同埋藏深度及胶结程度时岩石脆性存在较大差异，因此岩石成岩过程对岩石脆性也具有很强的影响，要对岩石脆性进行合理的评价就不仅需要考虑沉积作用造成的岩石组分差异，同时也要考虑岩石沉积后，成岩过程对岩石脆性的影响。本发明提出了一种考虑岩石沉积成岩过程的岩石脆性指数计算及测井解释方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为现场岩石脆性评价提供一种全面快速且容易计算及获取的岩石脆性指数计算及测井解释方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：考虑沉积成岩过程的岩石脆性计算及测井解释方法，该考虑沉积成岩过程的岩石脆性计算及测井解释方法包括：步骤1，进行岩石薄片资料整理；步骤2，根据每个薄片的岩石组分成果，计算沉积组分项；步骤3，根据所有薄片的埋藏深度，计算压实作用项；步骤4，根据所有薄片的胶结物含量，计算胶结作用项；步骤5，计算岩石脆性因子；步骤6，根据所有薄片样品的岩石脆性因子，计算岩石脆性指数；步骤7，建立岩石脆性指数测井解释方法。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，岩石薄片资料整理，收集研究区块内所有薄片鉴定资料，首先对薄片鉴定资料进行梳理，去除伪资料，对剩余的薄片鉴定资料主要整理岩石薄片鉴定成果的岩石组分、取样埋深、胶结物含量等项。

在步骤2中，对薄片样品的沉积组分项进行计算，根据每个薄片的岩石组分成果，用脆性矿物组分总含量除以所有矿物的总含量，得到每个薄片样品的沉积组分项，具体计算公式如下：

式中ick为沉积组分项，无量纲；ci为某脆性矿物组分含量，小数；cj为某矿物组分含量，小数；m为某薄片中所有脆性矿物个数，个；n为某薄片中所有矿物个数，个。

在步骤3中，对薄片样品的压实作用项进行计算，根据所有薄片的埋藏深度，每个薄片样品的压实作用项等于该薄片样品埋深与所有薄片样品埋深最小值的差除以所有薄片样品埋深最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中iyk为压实作用项，无量纲；hk为某薄片样品的埋藏深度，m；hmax为所有薄片样品埋藏深度的最大值，m；hmin为所有薄片样品埋藏深度的最小值，m；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤4中，对薄片样品的胶结作用项进行计算，根据所有薄片的胶结物含量，每个薄片样品的胶结作用项等于该薄片样品胶结物含量与所有薄片样品胶结物含量最小值的差除以所有薄片样品胶结物含量最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中ij为胶结作用项，无量纲；nk为某薄片样品的胶结物含量，小数；nmax为所有薄片样品胶结物含量的最大值，小数；nmin为所有薄片样品胶结物含量的最小值，小数；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤5中，对薄片样品的岩石脆性因子进行计算，每个薄片样品的岩石脆性因子等于岩石组分项、压实作用项与胶结作用项的和，具体计算公式如下：

ik＝ick+iyk+ijk

式中ik为某岩石薄片的岩石脆性因子，无量纲；ick为沉积组分项，无量纲；iyk为压实作用项，无量纲；ijk为胶结作用项，无量纲；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤6中，对薄片样品的岩石脆性指数进行计算，根据所有薄片样品的岩石脆性因子，进行归一化处理得到岩石脆性指数，即利用某一薄片样品的岩石脆性因子与所有薄片样品岩石脆性因子最小值的差除以所有薄片样品岩石脆性因子最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中mrk为岩石脆性指数，无量纲；ik某岩石薄片的岩石脆性因子，无量纲；imax为所有薄片样品岩石脆性因子的最大值，无量纲；imin为所有薄片样品岩石脆性因子的最小值，无量纲；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤7中，依据步骤6中计算得到的岩石薄片样品的岩石脆性指数为基础数据，根据每个薄片样品的埋深，并进行岩电深度矫正后，读取薄片样品深度对应的自然伽马测井曲线和密度曲线值，利用多元回归方法，得到岩石脆性指数的解释图版，图版如下：

mr＝a+b×den+c×gr

式中mr为岩石脆性指数，无量纲；den为密度测井，g/cm³；gr为自然伽马测井，api；a、b、c为多元统计回归系数。

目前常用的岩石组分脆性指数计算方法主要考虑了沉积组分对岩石脆性的影响，但随着对现场大量岩石破裂实验发现，当相同沉积组分岩石具不同埋藏深度及胶结程度时岩石脆性存在较大差异，因此岩石的成岩过程对岩石脆性也具有很强的影响，因此建立了本发明。该考虑岩石沉积成岩过程的岩石脆性指数计算及测井解释方法，考虑沉积组分差异、岩石压实作用差异及岩石胶结作用差异对岩石脆性共同影响的岩石脆性指数计算及测井解释方法，为现场岩石脆性评价提供一种简单易获得的考虑沉积成岩过程的岩石脆性指数计算方法，为未取芯井提供了一种可行的考虑沉积成岩过程的岩石脆性指数测井解释方法，在油田现场岩石脆性评价中有很广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明考虑沉积成岩过程的岩石脆性计算及测井解释方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中岩石脆性指数解释结果与岩石薄片样品岩石脆性计算结果关系图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出某一地区较佳实例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明考虑沉积成岩过程的岩石脆性指数计算及解释方法的流程图。

在步骤101中，对岩石薄片资料进行整理，收集研究区块内所有薄片鉴定资料，首先对薄片鉴定资料进行梳理，去除“伪资料”，对剩余的薄片鉴定资料主要整理岩石薄片鉴定成果的岩石组分、取样埋深、胶结物含量等项。

在步骤102中，沉积组分项计算，根据每个薄片的岩石组分成果，用脆性矿物组分总含量除以所有矿物的总含量，得到每个薄片样品的沉积组分项，具体计算公式如下：

式中ick为沉积组分项，无量纲；ci为某脆性矿物组分含量，小数；cj为某矿物组分含量，小数；m为某薄片中所有脆性矿物个数，个；n为某薄片中所有矿物个数，个。

在步骤103中，对薄片样品的压实作用项进行计算，根据所有薄片的埋藏深度，每个薄片样品的压实作用项等于该薄片样品埋深与所有薄片样品埋深最小值的差除以所有薄片样品埋深最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中iyk为压实作用项，无量纲；hk为某薄片样品的埋藏深度，m；hmax为所有薄片样品埋藏深度的最大值，m；hmin为所有薄片样品埋藏深度的最小值，m；k为岩石薄片样品的个数，个。

在步骤104中，对薄片样品的胶结作用项进行计算，根据所有薄片的胶结物含量，每个薄片样品的胶结作用项等于该薄片样品胶结物含量与所有薄片样品胶结物含量最小值的差除以所有薄片样品胶结物含量最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中ij为胶结作用项，无量纲；nk为某薄片样品的胶结物含量，小数；nmax为所有薄片样品胶结物含量的最大值，小数；nmin为所有薄片样品胶结物含量的最小值，小数；k为岩石薄片样品的个数，个。

在步骤105中，对薄片样品的岩石脆性因子进行计算，每个薄片样品的岩石脆性因子等于岩石组分项、压实作用项与胶结作用项的和，具体计算公式如下：

ik＝ick+iyk+ijk

式中ik为某岩石薄片的岩石脆性因子，无量纲；ick为沉积组分项，无量纲；iyk为压实作用项，无量纲；ijk为胶结作用项，无量纲；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤106中，对薄片样品的岩石脆性指数进行计算，根据所有薄片样品的岩石脆性因子，进行归一化处理得到岩石脆性指数，即利用某一薄片样品的岩石脆性因子与所有薄片样品岩石脆性因子最小值的差除以所有薄片样品岩石脆性因子最大值与最小值的差，具体计算公式如下：

式中mrk为岩石脆性指数，无量纲；ik某岩石薄片的岩石脆性因子，无量纲；imax为所有薄片样品岩石脆性因子的最大值，无量纲；imin为所有薄片样品岩石脆性因子的最小值，无量纲；k为所有岩石薄片样品的个数，个。

在步骤107中，依据步骤106中计算得到的岩石薄片样品的岩石脆性指数为基础数据，根据每个薄片样品的埋深，并进行岩电深度矫正后，读取薄片样品对应的自然伽马测井曲线和密度曲线值，利用多元回归方法，得到岩石脆性指数的解释图版，图版如下：

mr＝a+b×den+c×gr

式中mr为岩石脆性指数，无量纲；den为密度测井，g/cm³；gr为自然伽马测井，api；a、b、c为多元统计回归系数。

在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：

在步骤1中，对薄片资料进行整理，如表1所示，主要整理岩石薄片鉴定成果的岩石组分、取样埋深、胶结物含量等项。

表1胜利油田义176块沙四上亚段薄片资料整理及岩石脆性计算表(部分结果)

在步骤2中，根据石英、长石、岩屑含量除以石英、长石、岩屑、杂基、胶结物之和得到沉积组分项，如表1所示。

在步骤3中，根据样品的深度列，对深度归一化计算得到压实作用项，如表1所示。

在步骤4中，根据样品胶结物含量，对胶结物含量归一化计算得到胶结作用项，如表1所示。

在步骤5中，根据沉积组分项、压实作用项、胶结作用项求和得到岩石脆性因子，如表1所示。

在步骤6中，根据岩石脆性因子，进行归一化得到岩石脆性指数，如表1所示。

在步骤7中，根据岩石薄片样品计算的岩石脆性指数与gr曲线及den曲线进行二元回归，得到解释图版，图版如下：

mr=2.7742-0.6704den-0.0049gr

根据解释图版对单井岩石脆性指数进行解释，并把解释结果与薄片样品计算结果进行对比(如图2)，检查图版的准确性，发现两者基本在45°对角线上，说明两者计算结果很吻合，解释图版准确性较高。流程结束。