[發(fā)明專利]一種確定頁巖地層可壓裂性指數(shù)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410280794.1
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN105221140A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖東良;張衛(wèi);王志戰(zhàn);劉江濤;秦黎明;魏歷靈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定頁巖地層可壓裂性指數(shù)的方法。

背景技術(shù)

頁巖地層通常是低孔、低滲地層，常規(guī)開采方式難以有效開發(fā)。壓裂是頁巖地層開發(fā)過程中的一項(xiàng)必不可少的手段。壓裂設(shè)計(jì)需要考慮如何選定層位、射孔和壓裂數(shù)量等參數(shù)，并且對于不同的頁巖地層需要選定不同的參數(shù)。JonathanC在2012年通過巖石力學(xué)參數(shù)，運(yùn)用數(shù)值模擬方法計(jì)算了不同參數(shù)下的壓裂裂縫間距。C.Cipolla在2011年根據(jù)頁巖地層的脆性指數(shù)和應(yīng)力各向異性來設(shè)計(jì)射孔和壓裂層位和數(shù)量。

現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)計(jì)壓裂裂縫間距的主要依據(jù)是避免縫間干擾，該方法需要利用數(shù)值模擬的方法來完成，計(jì)算過程復(fù)雜，實(shí)際可操作性不強(qiáng)。并且，利用脆性指數(shù)和應(yīng)力各向異性來設(shè)計(jì)射孔和壓裂數(shù)量只是給出了一個(gè)定性的方案，并沒有給出一個(gè)定量的方法。

因此，亟需一種能夠定量確定頁巖地層可壓裂性指數(shù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種確定頁巖地層可壓裂性指數(shù)的方法，包括以下步驟：

根據(jù)測井資料確定用于表征頁巖地層的儲層質(zhì)量和壓裂工程質(zhì)量的多項(xiàng)可壓裂影響因素；

采用層次分析法分別確定所述各項(xiàng)可壓裂影響因素的權(quán)重系數(shù)；

對各個(gè)可壓裂影響因素進(jìn)行加權(quán)求和得到可壓裂性指數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述采用層次分析法分別確定所述可壓裂影響因素的權(quán)重系數(shù)包括：

分別確定各項(xiàng)可壓裂影響因素的重要性系數(shù)；

構(gòu)建判斷矩陣，其中的元素表示各項(xiàng)可壓裂性因素中任意兩者之間的比例標(biāo)度系數(shù)；

根據(jù)判斷矩陣得到各項(xiàng)可壓裂影響因素的權(quán)重系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述根據(jù)判斷矩陣得到各項(xiàng)可壓裂影響因素的權(quán)重系數(shù)包括：

計(jì)算判斷矩陣中各行元素的幾何平均數(shù)W_i；

對各行元素的幾何平均數(shù)W_i進(jìn)行歸一化處理獲得各項(xiàng)可壓裂影響因素的權(quán)重系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述對各行元素的幾何平均數(shù)W_i進(jìn)行歸一化處理為：

Wi′=WiΣi=1nWi]]>

其中，W_i'為權(quán)重系數(shù)，W_i為各行元素的幾何平均數(shù)，i和n為正整數(shù)，i表示判斷矩陣A的行數(shù)，n表示可壓裂影響因素的個(gè)數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述壓裂影響因素包括頁巖地層的脆性指數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述壓裂影響因素還從下列頁巖地層參數(shù)中至少選擇兩項(xiàng)：

工程地質(zhì)指數(shù)、流動指數(shù)、有效應(yīng)力和裂縫數(shù)量。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)測井資料利用脆性礦物比重法或者巖石力學(xué)參數(shù)法的計(jì)算所述脆性指數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述工程地質(zhì)指數(shù)用頁巖地層的裂縫條數(shù)和最小地應(yīng)力數(shù)值的比值表示。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述流動指數(shù)表示為：

其中，Z為流動指數(shù)，k為滲透率，為孔隙度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述可壓裂影響因素的數(shù)值為根據(jù)地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的最大值計(jì)算的歸一化處理結(jié)果。

本發(fā)明帶的有益效果在于，本發(fā)明確定的頁巖地層可壓裂指數(shù)不僅考慮頁巖地層的脆性，還考慮其應(yīng)力狀態(tài)、裂縫分布、孔隙度和滲透率，以及頁巖地層是否含氣、是否能夠產(chǎn)生壓裂裂縫。根據(jù)壓裂效果、地層本身的巖石物理性質(zhì)得到可壓裂指數(shù)，對頁巖地層的可壓性提供定量評價(jià)，以使得壓裂改造后頁巖地層中氣體能有效開采。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明