一种确定页岩储层可压裂性系数的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定页岩储层可压裂性系数的方法，包括：确定页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3和储层含气性标准化数值S4；采用层次分析法确定页岩脆性标准化数值S1所占权重比例W1、天然裂缝发育程度标准化数值S2所占权重比例W2、水平应力差标准化数值S3所占权重比例W3和储层含气性标准化数值S4所占权重比例W4；利用公式FI＝S1W1+S2W2+S3W3+S4W4，计算得到页岩储层可压裂性系数FI。采用该方法能使获得的页岩储层可压裂性系数更准确、合理，为现场页岩气井射孔压裂参数布置优化提供技术支持。

A Method for Determining Fracturability Coefficient of Shale Reservoir

The invention discloses a method for determining the fracturability coefficient of shale reservoir, which includes: determining the standardized value S1 of shale brittleness, the standardized value S2 of natural fracture development degree, the standardized value S3 of horizontal stress difference and the standardized value S4 of reservoir gas bearing property; determining the weight ratio W1 of the standardized value S1 of shale brittleness and the standardized number of natural fracture development degree by analytic hierarchy process. The weight ratio W2 of value S2, W3 of horizontal stress difference and W4 of gas bearing standard value S4 are calculated by formula FI=S1W1+S2W2+S3W3+S4W4. This method can make the fracturability coefficient of shale reservoir more accurate and reasonable, and provide technical support for the optimization of perforation fracturing parameters of shale gas wells in situ.

【技术实现步骤摘要】
一种确定页岩储层可压裂性系数的方法
本专利技术属于页岩气勘探领域，具体涉及一种确定页岩储层可压裂性系数的方法。
技术介绍
我国页岩气资源储量丰富，随着开采深度的不断增加，页岩储层的温度、地应力等开采环境越来越复杂，在采用射孔压裂时，由于对储层的可压裂性位置不确定导致射孔压裂的效率较低。目前，页岩储层的可压裂性评价主要通过实验室内岩心脆性评价和可压裂性系数计算两种方法来反映。岩心脆性评价方法取芯数量有限且不连续，大多数可压裂性系数计算考虑的因素单一，并不能综合反映页岩的可压裂性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种确定页岩储层可压裂性系数的方法，以使获得的页岩储层可压裂性系数更准确、合理，为现场页岩气井射孔压裂参数布置优化提供技术支持。本专利技术所述的确定页岩储层可压裂性系数的方法，包括：步骤一、确定页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3和储层含气性标准化数值S4。步骤二、采用层次分析法确定页岩脆性标准化数值S1所占权重比例W1、天然裂缝发育程度标准化数值S2所占权重比例W2、水平应力差标准化数值S3所占权重比例W3和储层含气性标准化数值S4所占权重比例W4。步骤三、利用公式FI＝S1W1+S2W2+S3W3+S4W4，计算得到页岩储层可压裂性系数FI。采用层次分析法确定所述权重比例W1、W2、W3和W4的步骤为：第一步、确定页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3、储层含气性标准化数值S4相互之间的重要程度。第二步、根据页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3、储层含气性标准化数值S4中任意两者之间的比例标度值，建立判断矩阵A；AS1S2S3S4S1a11a12a13a14S2a21a22a23a24S3a31a32a33a34S4a41a42a43a44其中，a12表示页岩脆性标准化数值S1相对于天然裂缝发育程度标准化数值S2的比例标度值，a21表示天然裂缝发育程度标准化数值S2相对于页岩脆性标准化数值S1的比例标度值，a13表示页岩脆性标准化数值S1相对于水平应力差标准化数值S3的比例标度值，同理a34表示水平应力差标准化数值S3相对于储层含气性标准化数值S4的比例标度值。第三步、计算判断矩阵A的特征向量wi1，并根据wi1＝[W1W2W3W4]T，得到所述权重比例W1、W2、W3和W4。确定页岩脆性标准化数值S1的步骤为：第一步、确定脆性矿物含量标准化数值S1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2和抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3。第二步、采用层次分析法确定脆性矿物含量标准化数值S1-1所占权重比例W1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2所占权重比例W1-2和抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3所占权重比例W1-3。第三步、利用公式S1＝S1-1W1-1+S1-2W1-2+S1-3W1-3，计算得到页岩脆性标准化数值S1。由于页岩脆性会受到脆性矿物含量、杨氏模量及泊松比脆性指数、抗压抗拉强度脆性指数的影响，确定页岩脆性标准化数值S1时，考虑了脆性矿物含量、杨氏模量及泊松比脆性指数、抗压抗拉强度脆性指数三方面的影响因素，从而使得到的页岩脆性标准化数值S1更准确、合理，为确定更准确、更合理的页岩储层可压裂性系数奠定了基础。采用层次分析法确定所述权重比例W1-1、W1-2和W1-3的步骤为：第一步、确定脆性矿物含量标准化数值S1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2、抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3相互之间的重要程度。第二步、根据脆性矿物含量标准化数值S1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2、抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3中任意两者之间的比例标度值，建立判断矩阵B：BS1-1S1-2S1-3S1-1b11b12b13S1-2b21b22b23S1-3b31b32b33其中，b12表示脆性矿物含量标准化数值S1-1相对于杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2的比例标度值，b21表示杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2相对于脆性矿物含量标准化数值S1-1的比例标度值，同理b32表示抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3相对于杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2的比例标度值。第三步、计算判断矩阵B的特征向量wi2，并根据wi2＝[W1-1W1-2W1-3]T，得到所述权重比例W1-1、W1-2和W1-3。影响因素分为正向指标和负向指标，正向指标越大越好，负向指标则越小越好。脆性矿物含量标准化数值S1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2、抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3都为正向指标，都可通过差值转换归一化处理得到。其中，确定脆性矿物含量标准化数值S1-1的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得脆性矿物含量X1-1以及脆性矿物含量X1-1数值区间的最大值X1-1max、最小值X1-1min；第二步、利用公式计算得到脆性矿物含量标准化数值S1-1。确定杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得杨氏模量及泊松比脆性指数X1-2以及杨氏模量及泊松比脆性指数X1-2数值区间的最大值X1-2max、最小值X1-2min；第二步、利用公式计算得到杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2。确定抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得抗压抗拉强度脆性指数X1-3以及抗压抗拉强度脆性指数X1-3数值区间的最大值X1-3max、最小值X1-3min；第二步、利用公式计算得到抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3。S1-1、S1-2、S1-3的数值范围在0～1之间，最优值为1，最劣值为0。天然裂缝发育程度标准化数值S2、储层含气性标准化数值S4为正向指标，水平应力差标准化数值S3为负向指标，都可通过差值转换归一化处理得到。确定天然裂缝发育程度标准化数值S2的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得天然裂缝发育程度参数X2以及天然裂缝发育程度参数X2数值区间的最大值X2max、最小值X2min；第二步、利用公式计算得到天然裂缝发育程度标准化数值S2。确定水平应力差标准化数值S3的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得水平应力差X3以及水平应力差X3数值区间的最大值X3max、最小值X3min；第二步、利用公式计算得到水平应力差标准化数值S3。确定储层含气性标准化数值S4的步骤为：第一步、根据室内实验数据或者现场测井资料获得储层含气性参数X4以及储层含气性参数X4数值区间的最大值X4max、最小值X4min；第二步、利用公式计算得到储层含气性标准化数值S4。S2、S3、S4的数值范围在0～1之间，最优值为1，最劣值为0。本专利技术综合考虑了页岩脆性、天然裂缝发育程度、水平应力差和储层含气性四个关键影响因素；页岩脆性会影响储层介质自身形成复杂裂缝的能力，脆性越高，形成复杂裂缝的能力越强；天然裂缝发育程度则是决定后期压裂时裂缝整体走向及趋势的关键因素，天然裂缝发育程度越好，越有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定页岩储层可压裂性系数的方法，其特征在于，包括：步骤一、确定页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3和储层含气性标准化数值S4；步骤二、采用层次分析法确定页岩脆性标准化数值S1所占权重比例W1、天然裂缝发育程度标准化数值S2所占权重比例W2、水平应力差标准化数值S3所占权重比例W3和储层含气性标准化数值S4所占权重比例W4；步骤三、利用公式FI＝S1W1+S2W2+S3W3+S4W4，计算得到页岩储层可压裂性系数FI。

【技术特征摘要】
1.一种确定页岩储层可压裂性系数的方法，其特征在于，包括：步骤一、确定页岩脆性标准化数值S1、天然裂缝发育程度标准化数值S2、水平应力差标准化数值S3和储层含气性标准化数值S4；步骤二、采用层次分析法确定页岩脆性标准化数值S1所占权重比例W1、天然裂缝发育程度标准化数值S2所占权重比例W2、水平应力差标准化数值S3所占权重比例W3和储层含气性标准化数值S4所占权重比例W4；步骤三、利用公式FI＝S1W1+S2W2+S3W3+S4W4，计算得到页岩储层可压裂性系数FI。2.根据权利要求1所述的确定页岩储层可压裂性系数的方法，其特征在于，采用层次分析法确定所述权重比例W1、W2、W3和W4的步骤为：第一步、确定S1、S2、S3、S4相互之间的重要程度；第二步、建立判断矩阵A，其中的元素表示S1、S2、S3、S4中任意两者之间的比例标度值；第三步、计算判断矩阵A的特征向量wi1，并根据wi1＝[W1W2W3W4]T，得到所述权重比例W1、W2、W3和W4。3.根据权利要求1或2所述的确定页岩储层可压裂性系数的方法，其特征在于，确定页岩脆性标准化数值S1的步骤为：第一步、确定脆性矿物含量标准化数值S1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2和抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3；第二步、采用层次分析法确定脆性矿物含量标准化数值S1-1所占权重比例W1-1、杨氏模量及泊松比脆性指数标准化数值S1-2所占权重比例W1-2和抗压抗拉强度脆性指数标准化数值S1-3所占权重比例W1-3；第三步、利用公式S1＝S1-1W1-1+S1-2W1-2+S1-3W1-3，计算得到页岩脆性标准化数值S1。4.根据权利要求3所述的确定页岩储层可压裂性系数的方法，其特征在于，采用层次分析法确定所述权重比例W1-1、W1-2和W1-3的步骤为：第一步、确定S1-1、S1-2、S1-3相互之间的重要程度；第二步、建立判断矩阵B，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程玉刚，潘林华，陆朝晖，张烨，贺培，董兵强，
申请(专利权)人：重庆地质矿产研究院，
类型：发明
国别省市：重庆,50