頁(yè)巖氣儲(chǔ)層可壓性巖石物理表征研究

　　研究本文在脆性預(yù)測(cè)與地應(yīng)力預(yù)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合解釋完成了四川盆地焦石壩地區(qū)的可壓性預(yù)測(cè)研究，豐富了現(xiàn)有復(fù)雜頁(yè)巖氣儲(chǔ)層可壓性綜合預(yù)測(cè)方法。

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

1.1 巖石力學(xué)彈性參數(shù)法如何利用巖石物理力學(xué)參數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系預(yù)測(cè)脆性特征，是目前許多石油公司、科研機(jī)構(gòu)試圖解決的問(wèn)題。目前多采用楊氏模量和泊松比來(lái)計(jì)算巖石脆性，認(rèn)為彈性模量和泊松比可以較好地反映巖石在應(yīng)力作用和微裂縫形成時(shí)的破壞能力。巖石產(chǎn)生裂縫后，泊松比可以反映應(yīng)力的變化，彈性模量反映維持裂縫擴(kuò)展的能力。

2 頁(yè)巖脆性測(cè)井表征選取焦石壩地區(qū)4口進(jìn)行了橫波測(cè)井的直井，根據(jù)橫波測(cè)井資料，將所建立的脆性評(píng)價(jià)對(duì)焦石壩地區(qū)焦頁(yè)1-焦頁(yè)4井進(jìn)行應(yīng)用。圖2a～圖2d分別是焦石壩地區(qū)4口井的龍馬溪組頁(yè)巖楊氏模量與泊松比的交會(huì)圖，建立的脆性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)井分析的結(jié)果符合程度很好。綜合研究，焦石壩地區(qū)龍馬溪組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖脆性的定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)泊松比（速度比）較低。因?yàn)轫?yè)巖孔隙度很小，對(duì)彈性模量以及泊松比（速度比）的影響主要來(lái)自于礦物組分。頁(yè)巖儲(chǔ)層的石英含量高，同時(shí)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(duì)較低的泊松比或速度比（圖3），因此頁(yè)巖儲(chǔ)層具有相對(duì)較好的脆性。

4 結(jié)論①以巖石脆性和地應(yīng)力參數(shù)為核心的可壓性預(yù)測(cè)技術(shù)可在頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)方案部署、降低水力壓裂風(fēng)險(xiǎn)等方面發(fā)揮重要的作用；②通過(guò)基于實(shí)驗(yàn)分析的頁(yè)巖脆性敏感參數(shù)分析，建立了焦石壩頁(yè)巖脆性有利區(qū)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。