一种致密砂岩储层可压裂性评价方法
【专利摘要】本发明公开了一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的矿物含量脆性指数Bn；步骤2：采用弹性参数脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的弹性参数脆性指数EEn；步骤3：建立I型裂缝断裂韧性KIC与岩石力学特征参数之间的关系式；步骤4：建立综合考虑矿物含量脆性指数Bn、弹性参数脆性指数EEn和断裂韧性KIC的致密砂岩可压裂性评价模型，评价储层的可压裂性。本发明一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，可以准确评价致密砂岩油气储层的可压裂性，优选射孔簇位置和压裂层段；还能够有效识别储层内脆性高、可压裂性差的隔层，提高压裂施工的成功率。
【专利说明】
一种致密砂岩储层可压裂性评价方法
技术领域
[0001] 本发明属于油气开发技术领域，具体涉及一种致密砂岩储层可压裂性评价方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济持续快速增长，能源需求急剧增加，石油天然气资源供需矛盾 突出。我国致密砂岩油气资源十分丰富，是未来的重要能源接替。致密砂岩储层通常采用大 规模体积压裂，即大排量、低压裂液粘度、大液量，对储层进行增产改造，形成具有高渗能力 的裂缝体积。
[0003] 岩石的脆性特征是影响裂缝网络形成的重要内在因素。传统的观点认为"岩石脆 性越大、越适合压裂"，但是实际作业发现，脆性"甜点"有时并不是理想的工程甜点，有时候 导致压裂失败的风险。而现有的弹性参数的脆性评价模型具有一定的局限性，无法对弹性 模量高、泊松比低的脆性隔层或夹层进行准确判断，从致使压裂射孔簇位置优选失败。这就 需要采用岩石可压裂性评价的方法，从能量的角度来分析"脆性"和"裂缝扩展"的根本原 因。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，解决了现有脆性指数 预测方法将脆性高、可压裂性差的隔层作为射孔和压裂层段的问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，具体按照以 下步骤实施：
[0006] 步骤1:采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的矿物含量脆性指数 Bn；
[0007] 步骤2:采用弹性参数脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的弹性参数脆性指数 EEn；
[0008] 步骤3:建立I型裂缝断裂韧性KIC与岩石力学特征参数之间的关系式；
[0009] 步骤4:建立综合考虑矿物含量脆性指数Bn、弹性参数脆性指数EEn和断裂韧性KIC 的致密砂岩可压裂性评价模型，评价储层的可压裂性。
[0010] 本发明的特点还在于：
[0011] 步骤1具体为：
[0012] 采用X-射线衍射仪测试设备，开展目标区块钻井岩肩和取样岩心碎片的矿物组分 测试，采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算钻井位置或取心位置处致密砂岩的矿物 含量脆性指数B n:
[0013] Bn=(ffm；5S拓+Wfagg)/W^爾（1)
[0014] 其中，W破、麵拓为石英和方解石的总质量，W白滞为白云岩质量，为矿物的总质 量。
[0015] 步骤2具体为：
[0016]采用弹性参数脆性指数评价经验公式，计算取心位置处的弹性参数脆性指数EEn:
[0020] 步骤3具体为：采用巴西圆盘实验测定致密砂岩试样的抗拉强度和I型断裂韧性 KIC，建立I型断裂韧性与岩石力学特征参数之间的关系式：
[0021] Kic = 0.271+0.0837〇t (3)
[0022] 其中，为致密砂岩的抗拉强度。
[0023]步骤4具体为:综合考虑步骤1中的矿物含量脆性指数仏、步骤2中的弹性参数脆性 指数EEn和步骤3中的断裂韧性Κκ，建立致密砂岩的可压裂性评价模型：
[0024] Fl2 = wXBn-n+(l-w) XKlC n (4)
[0025]
-为综合矿物含量脆性指数Bn和弹性参数脆性指数EE n的脆性 表达式；
[0026]
为I型断裂韧性表达式，Kie_max和Kie_min分别是致密砂岩 储层内最大和最小断裂韧性；
[0027] w为数值范围0~1的权重系数。
[0028]本发明的有益效果是:本发明一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，可以准确评 价致密砂岩油气储层的可压裂性，优选射孔簇位置和压裂层段;还能够有效识别储层内脆 性高、可压裂性差的隔层，提高压裂施工的成功率。
【附图说明】
[0029]图1是本发明中储层的矿物含量脆性指数曲线图；
[0030]图2是本发明中储层的弹性参数脆性指数曲线图；
[0031]图3是本发明中致密砂岩油气钻井位置储层的可压裂性纵向曲线图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0033] 本发明一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，具体按照以下步骤实施：
[0034] 步骤1:采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的矿物含量脆性指数 Bn，具体为：
[0035] 采用X-射线衍射仪等测试设备，开展目标区块钻井岩肩和取样岩心碎片的矿物组 分测试，采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算钻井位置或取心位置处致密砂岩的矿 物含量脆性指数B n:
[0036] Bn= (l)
[0037] 其中，1???拓为石英和方解石的总质量，为白云岩质量，w,驅*为矿物的总质 量；
[0038] 然后结合校正后的矿物含量曲线，计算井眼钻井位置处储层的矿物含量脆性指数 曲线如图1所示。
[0039] 步骤2:采用Rickman的弹性参数脆性指数评价经验公式，计算取心位置处的致密 砂岩的弹性参数脆性指数EEn:
[0043] 结合测井曲线，计算井眼钻井位置处储层的弹性参数脆性指数曲线如图2所示。
[0044] 步骤3:采用巴西圆盘实验测定致密砂岩试样的抗拉强度和I型断裂韧性Κκ，建立I 型裂缝断裂韧性Κκ与岩石力学特征参数之间的关系式：
[0045] Kic = 0.271+0.0837〇t (3)
[0046] 其中，〇t为致密砂岩的抗拉强度。
[0047]步骤4:建立综合考虑矿物含量、弹性参数和断裂韧性的致密砂岩可压裂性评价模 型，评价储层的可压裂性，具体为：
[0048] 综合考虑所述步骤1中的矿物含量脆性指数^、所述步骤2中的弹性参数脆性指数 EEn和所述步骤3中的断裂韧性Κκ，建立致密砂岩的可压裂性评价模型：
[0049] Fl2 = wXBn-n+(l-w) XKlC n (4)
[0050]
为综合矿物含量脆性指数Bn和弹性参数脆性指数EE n的脆性 表达式；
[0051 ]
-为I型断裂韧性表达式，KIC_max和KK_ mir^v别是致密砂岩 储层内最大和最小断裂韧性；
[0052] w为数值范围0~1的权重系数。
[0053] 结合致密砂岩油气井的测井数据、矿物含量脆性指数Bn、弹性参数脆性指数EEn、I 型断裂韧性，计算致密砂岩油气钻井位置储层的可压裂性纵向曲线如图3所示，得到储层的 可压裂性相对大小，可进行射孔簇位置和压裂层段的优选。
[0054] 本发明一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，可以准确评价致密砂岩油气储层的 可压裂性，优选射孔簇位置和压裂层段;还能够有效识别储层内脆性高、可压裂性差的隔 层，提高压裂施工的成功率。
【主权项】
1. 一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，其特征在于，具体按照W下步骤实施： 步骤1 :采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的矿物含量脆性指数Bn ; 步骤2:采用弹性参数脆性指数评价经验公式，计算致密砂岩的弹性参数脆性指数EEn ; 步骤3:建立I型裂缝断裂初性Kie与岩石力学特征参数之间的关系式； 步骤4:建立综合考虑矿物含量脆性指数Bn、弹性参数脆性指数EEn和断裂初性Kic的致密 砂岩可压裂性评价模型，评价储层的可压裂性。2. 根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，其特征在于，所述步骤 1具体为： 采用X-射线衍射仪测试设备，开展目标区块钻井岩屑和取样岩屯、碎片的矿物组分测 试，采用矿物含量脆性指数评价经验公式，计算钻井位置或取屯、位置处致密砂岩的矿物含 量脆性指数Bn: Bn =(胖滿就巧+胖巧进)/W勘疆 （1 ) 其中，为石英和方解石的总质量，W达若为白云岩质量，W,卽量为矿物的总质量。3. 根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，其特征在于，所述步骤 2具体为： 采用弹性参数脆性指数评价经验公式，计算取屯、位置处的弹性参数脆性指数EEn:(2) 其中，，Emax和Emin分别是致密砂岩储层内最大和最小弹性模量，/max和Vmin分别是致密砂岩储层内最大和最小泊松比。 4 .根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，其特征在于，所述步骤 3具体为:采用己西圆盘实验测定致密砂岩试样的抗拉强度和I型断裂初性Kie，建立I型断裂 初性与岩石力学特征参数之间的关系式： Kic = 0.271+0.0837〇t (3) 其中，为致密砂岩的抗拉强度。5.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层可压裂性评价方法，其特征在于，所述步骤 4具体为:综合考虑所述步骤1中的矿物含量脆性指数Bn、所述步骤2中的弹性参数脆性指数 EEn和所述步骤3中的断裂初性Kie，建立致密砂岩的可压裂性评价模型： Fl2=wXBn-n+(l-w) X KlC_n (4)其中，： 为综合矿物含量脆性指数Bn和弹性参数脆性指数EEn的脆性表达 式；为I型断裂初性表达式，Kie_max和Kie_min分别是致密砂岩储层 内最大和最小断裂初性； W为数值范围0~1的权重系数。
【文档编号】G06Q50/02GK106097125SQ201610436010
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】乔红军, 张守江, 张永飞, 穆景福, 白李, 王卫刚, 王建平, 马玉甲
【申请人】延长油田股份有限公司