[發明專利]一種頁巖儲層改造體積的地質表征方法

有效

• 申請號: 201710006624.8
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN106874544B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 任嵐;沈騁;趙金洲;吳雷澤
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司11640
• 代理人: 黃山

技術領域

本發明涉及一種頁巖儲層改造體積的地質表征方法，屬于油田開發技術領域。

背景技術

頁巖儲層改造體積(SRV)是單井獲得高產的評價指標，對儲層改造體積(SRV)的預測與表征具有重要意義。儲層改造體積的表征和計算方法已從定性向定量發展，目前主要包括產量擬合法、半經驗公式法、離散網絡模型法、微地震監測法和半解析法。產量擬合法采用均值模型未考慮頁巖儲層天然裂縫發育引起的各向異性，且因頁巖儲層分段壓裂方式不能得到單段產能數據，進而不能有效確定單段壓裂SRV的展布范圍。半經驗公式法采用拉伸斷裂T_x、T_y、剪切斷裂S_x、S_y等經驗常數，同樣不能反映各水平井乃至水平井各段差異。離散網絡模型法通過考慮壓裂液、支撐劑性能和施工泵注程序等工程影響因素，模擬單次水力壓裂過程中縫網的延伸過程進而確定SRV三維形態，但無法考慮多級或同步壓裂過程中的相互干擾效應，并且不能在儲層認識和壓裂施工前對SRV進行預測和表征。微地震監測法結果較為可靠，但成本較高，不能做到對工區各單井進行監測。半解析法同樣基于各向滲透率k、有效孔隙度φ等經驗常數，缺乏變動性，且擴散系數需微地震數據校準。

縫網壓裂技術作為頁巖儲層改造的重要手段，主要通過利用儲層中天然裂縫等巖石弱面開啟并連通形成復雜網絡達到有效的頁巖儲層改造效果。對于儲層可壓裂性與壓裂規模的預測等方面的工作應著重在頁巖儲層地質和壓裂過程力學特征的分析上，而目前已有的研究則更多側向壓裂施工條件和工藝等方面，這可能因為忽略儲層地質分析使得施工過程耗費大量財力和物力并可能破壞頁巖儲層。而僅僅通過地質和力學特征對頁巖儲層進行可壓性評價卻不能定量描述復雜縫網大致的延伸規模。因此，為使得在壓裂施工時均取得較好的改造效果，必須建立在儲層可壓性評價基礎上對復雜縫網延伸規模進行預測，即通過地質參數對儲層改造體積進行定量表征。

頁巖可壓性評價主要通過巖心分析和測井解釋結果，通過選取多個關鍵參數進行儲層特征、力學性質的全面評價，適合現場操作并簡單有效，亦可結合室內實驗分析結果動靜態轉換；再通過連續可靠的地質數據嵌入巖石斷裂力學理論中，消除該方法對高成本的微地震監測方法的依賴，最終對儲層改造體積(SRV)進行地質表征。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種克服半解析法經驗常數的非確定性和對微地震的依賴，使得在壓裂施工前對研究區各單井的改造程度有定量的認識，并有效預測改造體積的空間分布，為后續施工作為前期指導或施工印證提供可靠依據的頁巖儲層改造體積的地質表征方法

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種頁巖儲層改造體積的地質表征方法，該方法包括以下步驟：

S100、利用統計得到的巖心室內實驗分析和單井測井解釋結果獲取各項儲層物性參數、各項巖石力學參數；

S200、根據步驟S100得到的各項參數，計算各個測井數據點對應的脆性因子B_rit、新型脆性因子B_n；

S300、再計算出各測井數據點對應的儲層斷裂韌性指數K_n、天然裂縫張開難易指數P_n、裂縫穿過評價指數C_n；

S400、通過下式建立各測井數據點對應的新型評價因子E_n；當E_n>0.5時，該測井數據點判定為有效數據點，進行下一步驟，否則判定為無效數據點；

式中：E_n為新型評價因子；

S500、計算步驟S400中有效數據點的裂縫擴展的波及長度L_o、波及高度H_o和波及寬度W_o，最后通過下式獲取儲層改造體積；

式中：V_SRV為儲層改造體積，其單位為m³；L_o為波及長度，m，H_o為波及高度，其單位為m，W_o為波及寬度，其單位為m，n為壓裂段數；

所述步驟S100的具體過程為：