基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法技术

本发明专利技术涉及石油、天然气勘探、开发的测井评价技术的领域，尤其涉及一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，包括以下步骤：S1，利用实验室岩心压裂三轴实验获得岩石可压裂性的实验参数；S2，对获得的实验参数进行分析，获得分析结果；S3，将分析结果与测井参数结合建立压裂强度模型、裂缝复杂度模型和裂缝延展度模型；S4，以分析结果为标准刻度，利用相关模型建立基于岩石物理实验的可压裂性指数模型。本发明专利技术以三轴抗压岩石物理实验为基础，通过分析压裂中施加压力、裂缝开启和裂缝延展三个过程，分别与测井参数建立相关关系，最终集合成一个可压裂性指数对页岩可压裂性进行评价。性进行评价。性进行评价。

【技术实现步骤摘要】
基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法


[0001]本专利技术涉及石油、天然气勘探、开发的测井评价技术的领域，具体为一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法。

技术介绍

[0002]目前，脆性指数是评价页岩油(特别是致密油)可压性的重要参数。应用最广泛的是泊
‑
杨法和脆性矿物含量计算方法。
[0003]但泊
‑
杨法缺乏实验依据，存在很强的地区适用性；脆性矿物含量计算方法对脆性矿物的认定互不统一。室内实验评价方法上基于应力
‑
应变曲线分析的脆性指数计算方法应用最广，但其描述角度和早期提出的脆性指数形成复杂缝网的能力存在差异。另外，脆性指数未考虑岩石的强度，不能完全表征页岩可压裂性。在页岩储层可压裂性评价中变化幅度小，分层能力弱，存在极大的不适用性。
[0004]在当前大庆油田勘探和开发中，页岩油气领域已逐渐成为油气接替的重要领域，大庆特有的这种页岩储集层具有泥质含量相对较高，低孔特低渗的特点。由于该类储层岩性致密、自然产能低，用常规油及致密油储层的工程压裂思路或方式方法求产无法实现最大限度开发开采，为实现经济开发，必须进行压裂增产作业。因此，可压裂性成为该类储层勘探开发中的重要参数，建立一种有效的页岩可压裂性评价方法，提供一个量化的可压裂性指数对工程甜点评价和压裂施工设计具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，针对大庆青山口组页岩具有压裂所需外力小，压后裂缝复杂度高，但裂缝延展度差的特点，提出应用综合可压裂性指数来定量评价页岩可压裂性。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，包括以下步骤：
[0008]S1，利用岩心压裂三轴实验获得不同阶段时岩石可压裂性的实验参数；
[0009]S2，对获得的实验参数分别进行岩心压裂强度分析、压后裂缝复杂度分析和压后裂缝延展度分析，并获得分析结果；
[0010]S3，将分析结果与测井参数结合，并建立压裂强度模型、裂缝复杂度模型和裂缝延展度模型；
[0011]S4，以分析结果为标准刻度，利用压裂强度模型、裂缝复杂度模型和裂缝延展度模型建立基于岩石物理实验的可压裂性指数模型。
[0012]优选的，在S3中，所述测井参数依据测井曲线获得，所述测井曲线依据测井资料获取。
[0013]优选的，所述测井曲线包括常规测井获得的曲线和阵列声波测井获得的曲线。
[0014]优选的，在S4中，所述基于岩石物理实验的可压裂性指数模型为：
[0015][0016]其中，F
i
为岩心压裂三轴实验可压裂性指数；
[0017]A、B、C、D为岩石物理实验标定的相关系数；
[0018]S
S
为岩心压裂三轴实验标准强度；
[0019]F
C
为岩心压裂三轴实验裂缝复杂度；
[0020]FE
i
为岩心压裂三轴实验裂缝延展度。
[0021]优选的，在S2中，所述分析结果包括岩心压裂强度、岩心裂缝复杂度和压后裂缝延展度；所述岩心压裂强度由岩心压裂强度分析获得；所述岩心裂缝复杂度由压后裂缝复杂度分析获得；所述压后裂缝延展度由岩心裂缝延展度分析获得。
[0022]优选的，所述岩心压裂三轴实验标准强度S
S
利用岩心压裂强度与测井参数的相关关系获得，表达式为：
[0023]S
S
＝F(YMOD)
[0024]式中，S
S
为岩心压裂三轴实验标准强度；YMOD为阵列声波测井曲线计算杨氏模量。
[0025]优选的，所述岩心压裂三轴实验裂缝复杂度F
C
利用岩心裂缝复杂度与测井参数的相关关系获得，表达式为：
[0026]F
C
＝f(K/TH)
[0027]式中，F
C
为岩心压裂三轴实验裂缝复杂度；K为钾含量；TH为钍含量。
[0028]优选的，所述岩心压裂三轴实验裂缝延展度利用岩心裂缝延展度与测井参数的相关关系获得，表达式为：
[0029]FE
i
＝f(VSH,YMOD)
[0030]式中，FE
i
为岩心压裂三轴实验裂缝延展度；VSH为泥质含量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0031]本专利技术采用的基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法以实验室三轴抗压岩石物理实验为基础，通过分析压裂中施加压力、裂缝开启和裂缝延展三个过程，分别与测井曲线建立相关关系，最终集合成一个可压裂性指数对页岩可压裂性进行评价。
[0032]以实验室压裂岩石的三个过程为基础，从开始压裂不断增大外力，直到达到岩石的强度，水力压裂是达到岩石破裂压力，单轴或三轴压裂则是单轴或三轴抗压强度。接着，外力达到岩石强度后，岩石开始产生裂缝，不同岩石产生裂缝形态不一样，如砂岩在轴向压裂时只产生一条剪切缝，而页岩则产生多条形态不同的裂缝。最后裂缝开启后继续加压，则裂缝开始延伸，材料脆性强的岩石产缝延伸快而且远，反之，材料脆性差的岩石产缝延伸和扩张则较为缓慢，根据应力
‑
应变曲线分析的脆性指数即是对岩石该种能力的描述。
[0033]与上述三个阶段对应，完整评价岩石可压裂性应对这三个阶段均进行描述：压裂所需力的大小、岩石形成缝网的能力和生成裂缝的延伸能力。由上述三个岩石实验分析参数与测井资料建立相关关系，分别建立应用测井资料求取压裂强度、裂缝复杂度、裂缝延展度的模型，继而以实验室分析数据为标准刻度，建立应用测井资料求取综合的可压裂性指数模型。
[0034]本专利技术用测井资料定量计算页岩储层压裂强度、压后裂缝复杂度及裂缝延展度，由这三个参数拟合形成的可压裂性指数定量化了评价工程甜点需要的综合的可压裂性，在
评价页岩可压裂方面实现了质的飞跃，能极大的满足工程上对岩石可压裂性评价的需求，体现在一是对压裂施工参数的设计上，另一方面是对工程甜点的预测和评价。
[0035]本专利技术在定量评价页岩可压裂方面具备无可比拟的优势，因此极具推广价值。
[0036]进一步的，在实验室定量分析的基础上，通过与常规测井及阵列声波测井资料建立相关关系，确定测井资料计算页岩可压裂性涉及的这三个关键参数，最终确定可压裂性综合指数的计算模型。
附图说明
[0037]图1为本专利技术一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法的计算步骤图；
[0038]图2为本专利技术可压裂性指数与岩心分析可压裂性对比效果示意；
[0039]图3为本专利技术实际井资料处理效果示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，利用岩心压裂三轴实验获得不同阶段时岩石可压裂性的实验参数；S2，对获得的实验参数分别进行岩心压裂强度分析、压后裂缝复杂度分析和压后裂缝延展度分析，并获得分析结果；S3，将分析结果与测井参数结合，并建立压裂强度模型、裂缝复杂度模型和裂缝延展度模型；S4，以分析结果为标准刻度，利用压裂强度模型、裂缝复杂度模型和裂缝延展度模型建立基于岩石物理实验的可压裂性指数模型。2.根据权利要求1所述的基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，其特征在于，在S3中，所述测井参数依据测井曲线获得，所述测井曲线依据测井资料获取。3.根据权利要求2所述的基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，其特征在于，所述测井曲线包括常规测井获得的曲线和阵列声波测井获得的曲线。4.根据权利要求1所述的基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性的方法，其特征在于，在S4中，所述基于岩石物理实验的可压裂性指数模型为：其中，F
i
为岩心压裂三轴实验可压裂性指数；A、B、C、D为岩石物理实验标定的相关系数；S
S
为岩心压裂三轴实验标准强度；F
C
为岩心压裂三轴实验裂缝复杂度；FE
i
为岩心压裂三轴实验裂缝延展度。5.根据权利要求4所述的基于岩石物理实验的测井资料评价页岩可压裂性...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆峰，王英武，任莉，闫学洪，林旭东，王慧，张金友，赵莹，于翔，付晨东，张永浩，李新，李兵，李洪征，仇加宇，张志国，陈大涛，陈启秀，
申请(专利权)人：中国石油集团测井有限公司，
类型：发明
国别省市：