頁巖氣儲層可壓性巖石物理表征研究

　　研究本文在脆性預測與地應力預測結果的基礎上，通過綜合解釋完成了四川盆地焦石壩地區(qū)的可壓性預測研究，豐富了現(xiàn)有復雜頁巖氣儲層可壓性綜合預測方法。

1 巖石脆性表征巖石的脆性是當巖石受力達到某個極限值時突然破裂（在破裂前發(fā)生很小的塑性變形），破裂時全部以彈性能量的形式釋放出來的一種性質。一般采用脆性系數(shù)（或脆性指數(shù)）來描述巖石脆性的強弱。大量調研發(fā)現(xiàn)，巖石脆性系數(shù)B可以根據(jù)巖石力學彈性參數(shù)法和巖石礦物組分法確定。

1.1 巖石力學彈性參數(shù)法如何利用巖石物理力學參數(shù)之間的統(tǒng)計關系預測脆性特征，是目前許多石油公司、科研機構試圖解決的問題。目前多采用楊氏模量和泊松比來計算巖石脆性，認為彈性模量和泊松比可以較好地反映巖石在應力作用和微裂縫形成時的破壞能力。巖石產(chǎn)生裂縫后，泊松比可以反映應力的變化，彈性模量反映維持裂縫擴展的能力。

2 頁巖脆性測井表征選取焦石壩地區(qū)4口進行了橫波測井的直井，根據(jù)橫波測井資料，將所建立的脆性評價對焦石壩地區(qū)焦頁1-焦頁4井進行應用。圖2a～圖2d分別是焦石壩地區(qū)4口井的龍馬溪組頁巖楊氏模量與泊松比的交會圖，建立的脆性評價標準與測井分析的結果符合程度很好。綜合研究，焦石壩地區(qū)龍馬溪組優(yōu)質頁巖脆性的定量評價標準為：楊氏模量E在25GPa-55GPa與泊松比σ在0.15-0.26，粘土含量在20%-40%區(qū)間。

3 脆性解釋圖版制作按照楊氏模量與泊松比歸一化的組合形式，脆性越高則意味著楊氏模量的值較大，同時泊松比（速度比）較低。因為頁巖孔隙度很小，對彈性模量以及泊松比（速度比）的影響主要來自于礦物組分。頁巖儲層的石英含量高，同時粘土與碳酸鈣等高速度比礦物含量較少，造成巖石表現(xiàn)為較高楊氏模量及相對較低的泊松比或速度比（圖3），因此頁巖儲層具有相對較好的脆性。

4 結論①以巖石脆性和地應力參數(shù)為核心的可壓性預測技術可在頁巖氣的開發(fā)方案部署、降低水力壓裂風險等方面發(fā)揮重要的作用；②通過基于實驗分析的頁巖脆性敏感參數(shù)分析，建立了焦石壩頁巖脆性有利區(qū)的評價標準。