CN106202737A - 一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地震勘探领域，尤其涉及一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置。该方法包括：根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数；获取所述目标储层的岩石脆性指数；对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率；根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。本申请实施例可以的有效评价致密储层体积压裂适应区，同时根据综合评价系数、岩石脆性指数以及破裂率建立了明确的致密储层体积压裂适应区评价标准，为致密储层的开发提供了基础。

Description

一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，尤其涉及一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置。

背景技术

体积压裂在储层中形成复杂的裂缝网络系统，裂缝的起裂与扩展不仅仅是裂缝的张性破坏，而且还存在剪切、滑移、错断等复杂的力学行为。大排量、大液量的体积压裂现已成为页岩气、致密油气等非常规油气储层的基本开发方式。随着体积压裂技术的提出以及在油田中的应用，确保体积压裂效果的地质条件现已成为人们关心的热点问题。

致密油藏开发效果依赖于水平井与体积压裂技术，其开发效果受到储层性质和体积压裂可压性质的影响，因此，体积压裂适应区的筛选对致密油藏开发效果有重要的影响。但现有技术并中没有有效评价致密油藏储层体积压裂适应区的方法，也没有建立明确的流程与标准。因此，致密储层体积压裂适应区的筛选方法仍是目前体积压裂技术亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置，以有效评价致密油藏储层体积压裂适应区，筛选体积压裂有利区，为致密储层的开发提供基础。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选方法，该方法包括：

根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数；

获取所述目标储层的岩石脆性指数；

对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率；

根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

进一步地，所述获取所述目标储层的岩石脆性指数包括：

利用声发射法获取所述目标储层的岩石脆性指数。

进一步地，采用以下公式获取所述目标储层的岩石脆性指数：

$Bi=\frac{m}{4}\×100\%$

其中：

$\frac{N}{N_m}=1-\exp \[-{\left(\frac{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\α}}\right)}^m\]$

式中，B_i表示岩石脆性指数；m为weibull分布的特征参数，表示微元继续应变的均匀程度；α为weibull分布的特征参数，表示微元极限应变的平均值；ε表示岩石应变；N表示岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数；N_m表示岩石样品从加载到破坏的声发射事件总数。

进一步地，所述岩石物性参数包括：

渗透率、孔隙度、含油饱和度以及有效厚度。

进一步地，所述根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数，包括：

对所述岩石物性参数的不同范围进行赋值，获得赋值后的岩石物性参数；

对所述赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，获得所述目标储层的综合评价系数。

进一步地，所述对所述目标储层进行构造应力场模拟，包括：

利用声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，获取岩石地应力测试结果；

根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型对所述目标储层构造应力场模拟。

另一方面，本申请实施例还提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选装置，该装置包括：

综合评价系数获取单元，用于根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数；

岩石脆性指数获取单元，用于获取所述目标储层的岩石脆性指数；

岩石破裂率获取单元，用于对所述目标储层进行构造应力场模拟，并根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率；

体积压裂适应区筛选单元，用于根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

进一步地，所述岩石脆性指数计算单元用于利用声发射法获取所述目标储层的岩石脆性指数。

进一步地，所述岩石脆性指数计算单元采用以下公式获取所述目标储层的岩石脆性指数：

$Bi=\frac{m}{4}\×100\%$

其中：

$\frac{N}{N_m}=1-\exp \[-{\left(\frac{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\α}}\right)}^m\]$

式中，B_i表示岩石脆性指数；m为weibull分布的特征参数，表示微元继续应变的均匀程度；α为weibull分布的特征参数，表示微元极限应变的平均值；ε表示岩石应变；N表示岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数；N_m表示岩石样品从加载到破坏的声发射事件总数。

进一步地，所述岩石物性参数包括：

渗透率、孔隙度、含油饱和度以及有效厚度。

进一步地，所述综合评价系数获取单元，包括：

赋值子单元，用于对所述岩石物性参数的不同范围进行赋值，获得赋值后的岩石物性参数；

加权求和子单元，用于对所述赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，获得所述目标储层的综合评价系数。

进一步地，所述岩石破裂率获取单元，包括：

地应力测试子单元，用于利用声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，获取岩石地应力测试结果；

应力场构造子单元，用于根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型对所述目标储层进行构造应力场模拟。

本申请实施例提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置，该方法考虑了储层物性特征、岩石力学特征、岩石地应力以及天然裂缝分布四个方面，根据综合评价系数、岩石脆性指数以及破裂率，利用预设的评价标准实现了对致密储层体积压裂适应区的筛选，获得了目标储层体积压裂有利区。相对现有技术，本申请实施例可以的有效评价致密储层体积压裂适应区，筛选体积压裂有利区，同时根据综合评价系数、岩石脆性指数以及破裂率建立了明确的致密储层体积压裂适应区评价标准，为致密储层的开发提供了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的致密储层体积压裂适应区筛选方法流程示意图；

图2是本申请实施例的致密储层体积压裂适应区筛选装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。

参考图1，本申请实施例提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选方法，该方法包括：

S1、根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数。

本申请实施例中，在目标储层沉积相研究的基础上，利用储层物性解释成果获取岩石物性参数，岩石物性参数包括：渗透率、孔隙度、含油饱和度以及有效厚度。本申请实施例引入综合评价系数概念，用于评价所述目标储层的物性。本申请实施例中，根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数，包括：

对所述岩石物性参数的不同范围进行赋值，获得赋值后的岩石物性参数；

对所述赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，获得所述目标储层的综合评价系数。

如表1所示为本申请一实施例的综合评价系数的赋值方法和权重系数表，通过将赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，从而可以获得所述目标储层的综合评价系数。本申请实施例中，按照综合评价系数的大小可以将目标储层物性分为好、中、差和非有效四个等级，如表2所示。

表1综合评价系数的赋值方法和权重系数表

表2目标储层物性评价标准表

综合评价系数	等级
		＞2.5	好
2～2.5	中
		1.8～2	差
＜1.8	非有效

S2、获取所述目标储层的岩石脆性指数

岩石力学性质是水力压裂与参数优化的基础数据，较强的岩石脆性是实施体积压裂的前提条件。本申请实施例中，可以利用声发射法计算所述目标储层的岩石脆性指数。对于实际岩样而言，它在形成的过程中或多或少会有天然损伤的存在，在岩样开始变形到最终破坏的过程中，内部损伤不断演化，岩石的破坏过程表现为一个从量变到最后破裂的质变过程。对于加载岩样而言，当外载荷超过岩石的弹性极限后，岩样的变形将呈现出明显的非弹性，在这段时间内岩石微元的破裂将大量进行，几乎没有宏观塑性区形成。

在推导岩石脆性计算模型之前可以假设：

(1)岩石是由连续的基体和内部缺陷两部分组成的；

(2)岩石的基体为各向同性的弹性介质；

(3)岩石的弹性变形不会引起内部损伤；

(4)岩石中的基体及损伤部分的应变是相等的；

假设岩样初始的承载面积为A₀，随着载荷的加大，应变增加到ε，此时岩样失去的承载面积为A′，则：

A′＝A₀D(ε≥0)

因此，当应变达到ε时，岩样的有效承载面积为：

A＝A₀-A′＝A₀(1-D)

其中，D为损伤参量，表示岩样内部存在微裂纹的比率。

岩石在外载作用下内部会产生微破裂从而释放弹性能，损伤过程必然伴随着声发射信号。因此，岩石损伤的程度可以用声发射来表示，岩石的声发射与其内部缺陷的演化是息息相关的，声发射参数可以表征岩石损伤分布的情况。从本质上看，声发射的活动规律是一种统计的规律，所以它又必然与材料内部缺陷的统计分布规律相一致。

根据前面的假设条件，在受压的岩样的任一截面中取一个微元体，它包含孔隙、裂缝、节理等内部结构，该微元体足够小以满足岩样连续分布的要求。对于每个微元体而言都存在一个极限应变，当岩样应变达到该极限应变时，微元体将发生破坏。

假设岩石微元的极限应变符合二参数的weibull分布，则岩石微元极限应变的分布密度函数为：

$\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ϵ}\right)=\frac{m}{\mathrm{\α}}\frac{{\mathrm{\ϵ}}^{m-1}}{{\mathrm{\α}}^{m-1}}\exp (-\frac{{\mathrm{\ϵ}}^m}{{\mathrm{\α}}^m})$

式中m，α为weibull分布的二个特征参数。m表示的意义为微元极限应变的均匀程度，α为所有微元极限应变的平均值。

损伤参量D描述的是岩样的损伤程度，即岩石微元体的破坏量，所以认为损伤参量与微元极限应变的分布密度函数之间存在如下关系：

$\frac{dD}{d\mathrm{\ϵ}}=\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\ϵ}\right)$

由于岩石微元达到其极限应变后就发生破坏，因此可以根据分布密度函数求出岩石微元破坏的概率分布函数：

$F\left(\mathrm{\ϵ}\right)=1-\exp \[-{\left(\frac{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\α}}\right)}^m\]$

岩石微元体的破坏会导致损伤的增加，在宏观上表现为岩石的有效承载面积减小。若整个截面的承载面积为A₀，岩石破坏后的承载面积为A₁，则所失去的承载面积为A₀-A₁。岩石从加载到破坏的声发射事件总数为N_m，则微元面积ΔA破坏时的声发射累积总数ΔN为：

$\mathrm{\Δ}N=\frac{N_m}{A_0-A_1}\·\mathrm{\Δ}A$

由微元的极限应变分布假设可知，当岩样的应变增加Δε时，则ΔA可以表示为：

ΔA＝(A₀-A₁)·φ(ε)·Δε

从而可以得到：

ΔN＝N_m·φ(ε)·Δε

因此，岩样受压，其应变增至ε时的声发射事件累积总数为：

$N=N_m{\∫}_0^{\mathrm{\ϵ}}\mathrm{\φ}\left(x\right)dx$

则上式积分后得到：

$\frac{N}{N_m}=\frac{m}{\mathrm{\α}}{\∫}_0^{\mathrm{\ϵ}}{\left(\frac{x}{\mathrm{\α}}\right)}^{m-1}\exp \[-{\left(\frac{x}{\mathrm{\α}}\right)}^m\]dx=1-\exp \[-{\left(\frac{\mathrm{\ϵ}}{\mathrm{\α}}\right)}^m\]$

破坏程度可定义为：

$D=\frac{N}{N_m}$

岩样在加载的过程中，应变和载荷有一一对应的关系，即微元的破坏强度对应着极限应变，所以微元的极限应变分布就是破坏强度的分布。当m由小到大变化时，微元的强度分布曲线由低平且范围较宽逐渐向高陡且范围较窄变化。低平且宽的曲线说明岩石微元强度的分布比较分散，材料的均质度不高。另一方面，高陡且窄的曲线表明岩石微元强度分布比较集中，说明材料比较均质，因为岩石内部所包含的微元都有近乎相同的强度。

随着m的增大，损伤参数D的曲线形态变的越来越陡，表明岩石在加载前期，损伤较少，当载荷达到一定程度时，岩石快速破坏直至最终破坏，也就是说m的大小反映了岩石脆性程度。这是由于当m值较低时，微元强度分布不均匀，在载荷的作用下，低强度的岩石微元会先行破坏，随着载荷的增加，高强度的岩石微元才会逐渐破坏，是一个渐进的破坏过程，且岩石试样的变形表现出明显的非线性；当m值很大时，表示岩石微元强度大致相等，从而在外载的作用下，少量的低强度微元首先破坏，而对于大量的高强度微元，只有当载荷达到其强度时，这些大量的高强度微元才会发生破坏，此时岩石的宏观破坏具有突然性。

一般认为当m→∞时为均质性材料、当m>3时为半均质性材料，当m<3时为非均质性材料，m值越小材料的非均质性越强。由于岩石为非均质材料，其m值一般小于4，所以岩石脆性的大小可以用百分比的形式来表示。岩石脆性指数计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{N}{N_m}=\frac{m}{\mathrm{\&alpha;}}{\&Integral;}_0^{\mathrm{\&epsiv;}}{\left(\frac{x}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^{m-1}\exp \&lsqb;-{\left(\frac{x}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^m\&rsqb;dx=1-\exp \&lsqb;-{\left(\frac{\mathrm{\&epsiv;}}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^m\&rsqb;\\ Bi=\frac{m}{m_{max}}\&times;100\%=\frac{m}{4}\&times;100\%\end{array}\right.$

式中，B_i表示岩石脆性指数；m为weibull分布的特征参数，表示微元继续应变的均匀程度；α为weibull分布的特征参数，表示微元极限应变的平均值；ε表示岩石应变；N表示岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数；N_m表示岩石样品从加载到破坏的声发射事件总数。

本申请实施例中，通过声发射岩心实验仪对目标储层岩石进行声发射实验。在岩石的声发射实验中，三轴加载系统全部由计算机来控制，通过软件输入参数可以自动控制加载速率和围压大小，在加载过程中软件自动记录载荷及位移数据，实验设备如图1所示。声发射信号的采集由计算机控制的声发射检测系统来完成，声发射监测系统由硬件和软件组成，硬件包括声发射探头及声发射信号处理主机，声发射软件可以控制采集系统，并实时处理和显示数据。一般使用声发射监测系统收集声发射事件数、声发射能量数、声发射振铃数等信号。

在声发射实验开始之前首先要对声发射系统参数进行设置，这些系统参数会直接影响到所测声发射数据的可靠性，所以必须选择合理的参数数值。声发射系统通过分析脉冲波形的各个参数特征，从而实时处理相关的特征参数，表征声发射的几个参数为门槛值、时间相关参数、振幅、振铃数，以及事件数、能量数等其它特征参数。门槛值用来过滤信号，它的高低将影响到声发射信号采集的多少，高的门槛值有助于信号的收集，但有可能收集到干扰信号，太低的门槛值可能过滤掉很多有效的声发射信号，为此要选择一个合理的中间值。时间相关参数包括持续时间和上升时间，持续时间表示信号在门槛值之上的持续时间，上升时间表示信号第一次越过门槛值到最大振幅所用的时间。振幅是指声发射信号的最大振动幅度。振铃数是指越过门槛值的脉冲次数。本实验主要使用两个声发射特征参数，即声发射事件数和声发射能量数。声发射事件数是指产生声发射的材料局部变化的次数；声发射能量数是指信号检波包络线之下的面积，用来表征释放能量的大小。在进行声发射系统参数设置时，一般以系统默认参数为准，需要人为调整的主要为门槛值。经过反复试验，确定实验环境周边的噪声水平，本次实验设定的门槛值为48dB。

在合理设置好各系统参数之后，还需要安装声发射传感器，在安装时一定要保证岩心与声发射传感器接触良好。声发射实验的围压设定为20MPa，轴向加载速率为0.02mm/min，保持加载过程与声发射监测同步。

本申请实施例中，通过声发射实验可以获得岩石应变ε和岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数N的数据，对上式进行变形可得其中N和ε可以直接从实验结果数据中得到，Nm通过对实验过程中所有N进行求和得到。通过上式可以得到，与lnε曲线的斜率则是m值，从而通过m值可以计算出岩石脆性指数。

S3、对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率。

本申请实施例中，对所述目标储层进行构造应力场模拟，包括：

利用声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，获取岩石地应力测试结果；

根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型对所述目标储层进行构造应力场模拟。

本申请实施例中，利用围压下声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，同时进行井点地应力解释确定出深部岩石所处地应力。岩石Kaiser效应的力学本质是岩石受原地应力作用所形成的特定的微裂缝在达到原地应力的载荷作用下，重新活动和延续的客观反映。声发射Kaiser效应实验表明，声发射活动的频率或振幅与应力有一定的关系。在单调增加应力作用下，当应力达到过去已经施加过的最大应力时，声发射明显增加。声发射效应实验可以测量野外曾经承受过的最大压应力。在轴加载过程中声发射频率突然增大点(起飞点)对应着的轴向应力是沿该岩样钻取方向曾经受过的最大压应力的方向。

围压下声发射Kaiser效应法测定地应力采用国际岩石力学学会推荐实验标准方案，在现场取出的全直径岩心中钻取一块垂直方向Ф25×50mm的圆柱(Z轴)，在垂直岩心轴线平面内相隔45°各取一块Ф25×50mm的圆柱，共钻取4块，

由上述四个方向岩心进行实验测得四个方向的正应力，利用下式可确定出深部岩石所处的地应力。

σ_v＝σ_⊥

式中：σ_v表示上覆地层压力；σ_H表示最大水平主应力，σ_h表示最小水平主应力；σ_⊥表示垂直方向岩心凯撒尔点应力；σ₀°、σ₄₅°、σ₉₀°，0°、45°、90°三个水平向岩心凯撒尔点应力。

本申请实施例中，根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型可以对所述目标储层构造应力场。地质体是一个十分复杂的地下岩石块体，其地壳中各种地质构造形态、类型、成因是在漫长历史时期的地质演化过程中形成的。有限元模拟地质模型是将复杂地质体划分为足够小的、数目有限的小块体(有限单元)，对每个互不重叠的单元体来说，它是均匀、连续的弹性体。单元体之间以节点联结，形成一种以单元集合体代替复杂地质体的模型。首先计算每个单元体的应力状态，然后将这些单元体综合起来，再计算整个地质体的应力场。该方法主要利用研究区已有的地质、地震、测井、钻井和生产动态资料建立地质模型，确定相应的边界条件、反演标准，结合对研究区构造应力场演化的研究及岩心三轴高温高压物理实验结果，确定地质体的力学性质、模型边界载荷的加载方式、约束条件和岩石力学参数，然后利用有限元分析软件计算地质模型各单元的应力分布情况。本申请实施例是采用地应力点实测与有限元地质模拟模型相结合的方法构造应力场，从而对地应力场的分布特征进行了系统的研究。

和其他类型裂缝相比，构造裂缝在超低渗透储集层中往往占主导地位。天然裂缝与构造应力场有关，是在多期次构造应力场复合叠加作用下形成的。如果储集层构造形态相对比较简单，经受的构造运动相对较弱，就可以通过应力场数值模拟的方法预测储集层裂缝发育情况。天然裂缝的发育规律、形态和空间分布特征主要受控于构造应力场和储层岩石物理性质，因此可采用构造应力场的方法预测天然裂缝。由于致密性储集层以天然裂缝为主，采用地质力学原理和方法，通过构造应力场数值模拟来定量表征裂缝已经成为裂缝预测的必然趋势。

根据构造应力场的模拟结果，可得到研究区目的层内部的应力分布状态，根据每个点处的主应力大小，结合岩石的抗破坏强度，选择合适的岩石破裂判定准则，即可预知该点处是否会发生破裂，从而得知此处的裂缝发育情况。对整个工区储层进行岩石破裂判断，就能获得整个研究区的天然裂缝分布情况了。天然裂缝预测的基础是构造应力场分布，关键则是合适的岩石破裂判别准则。根据上面提到的思路以及破裂判别准则，对构造应力场模拟得到的应力值进行判别计算，即可得知研究区的裂缝发育情况。为了将这一情况量化描述，特引入破裂率的概念，定义如下：

I＝τ/[τ]或者I＝σ_t/[σ_t]

式中：I表示破裂率，τ表示岩石的剪应力，[τ]表示岩石自身的抗剪强度，σ_t表示岩石的张应力，[σ_t]表示岩石自身的抗张强度。

按照据破裂率的大小进行分级，对裂缝的发育程度做了简单的发育程度等级划分，见表3。

表3裂缝发育程度判别标准

破裂率	裂缝发育程度
		＞1.0	极其发育
0.8～1.0	发育
		0.6～0.8	较发育
＜0.6	欠发育

据此，如果某区域的破裂率的值达到了0.8以上，则说明此区存在着丰富的天然裂缝，压裂时易于形成裂缝网络；若处于0.6～0.8之间则说明虽然发育裂缝但连通性、渗透性不好；若某区域的破裂率值小于0.6基本可以认为很少存在由构造应力导致的微裂缝。当然，由于储层构造的复杂性，微裂缝的形成并不完全受构造应力控制，因而此处的破裂率只是裂缝发育的相对概率。

上述步骤S1、S2和S3并不代表先后顺序，本领域技术人员能够对上述顺序进行变换而并不离开本发明的保护范围。

S4、根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

本申请实施例中，根据综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，利用预设评价标准可以对目标储层进行体积压裂适应区筛选，从而获得目标储层体积压裂有利区。具体的，按照综合评价系数将目标储层分为好、中、差和非有效四个等级，然后在有效区域(包括好、中、差三类)内筛选体积压裂开发区域，并根据脆性指数以及破裂率确定体积压裂有利区图。本申请实施例中，将目标储层体积压裂适应区分为好、中等、常规压裂以及非有效四类，如表4所示。本申请实施例中，天然裂缝发育且脆性特征好的区域选为体积压裂好的区域，把天然裂缝发育而脆性中等或者天裂缝发育中等而脆性特征好的区域选为体积压裂中等的区域，把天然裂缝不发育和脆性较弱的区域选为常规压裂区。

表4体积压裂有利区评价标准表

等级	综合评价系数	破裂率	脆性指数
				好	＞1.8	＞0.8	＞46
中等	＞1.8	0.7～0.8	40～46
				常规压裂	＞1.8	<0.7	<40
非有效	<1.8	<0.7	<40

本申请实施例提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选方法及装置，该方法考虑了储层物性特征、岩石力学特征、岩石地应力以及天然裂缝分布四个方面，根据综合评价系数、岩石脆性指数以及破裂率，利用预设的评价标准实现了对致密储层体积压裂适应区的筛选，获得了目标储层体积压裂有利区。相对现有技术，本申请实施例可以的有效评价致密储层体积压裂适应区，筛选体积压裂有利区，同时根据综合评价系数、岩石脆性指数以及破裂率建立了明确的致密储层体积压裂适应区评价标准，为致密储层的开发提供了基础。

参考图2，本申请实施例还提供了一种致密储层体积压裂适应区筛选装置，该装置包括：

综合评价系数获取单元21，用于根据目标储层的岩石物性参数，计算所述目标储层的综合评价系数；

岩石脆性指数获取单元22，用于计算所述目标储层的岩石脆性指数；

岩石破裂率获取单元23，用于对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果计算所述目标储层的岩石破裂率；

体积压裂适应区筛选单元24，用于根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。

在一个或多个示例性的设计中，本申请实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。

以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，所述方法包括：

根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数；

获取所述目标储层的岩石脆性指数；

对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率；

根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

2.如权利要求1所述的致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，所述获取所述目标储层的岩石脆性指数包括：

利用声发射法获取所述目标储层的岩石脆性指数。

3.如权利要求2所述的致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，采用以下公式获取所述目标储层的岩石脆性指数：

$Bi=\frac{m}{4}\&times;100\%$

其中：

$\frac{N}{N_m}=1-\exp \&lsqb;-{\left(\frac{\mathrm{\&epsiv;}}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^m\&rsqb;$

式中，B_i表示岩石脆性指数；m为韦伯(weibull)分布的特征参数，表示微元继续应变的均匀程度；α为韦伯(weibull)分布的特征参数，表示微元极限应变的平均值；ε表示岩石应变；N表示岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数；N_m表示岩石样品从加载到破坏的声发射事件总数。

4.如权利要求1所述的致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，所述岩石物性参数包括：

渗透率、孔隙度、含油饱和度以及有效厚度。

5.如权利要求1所述的致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，所述根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数，包括：

对所述岩石物性参数的不同范围进行赋值，获得赋值后的岩石物性参数；

对所述赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，获得所述目标储层的综合评价系数。

6.如权利要求1所述的致密储层体积压裂适应区筛选方法，其特征在于，所述对所述目标储层进行构造应力场模拟，包括：

利用声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，获取岩石地应力测试结果；

根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型对所述目标储层构造应力场模拟。

7.一种致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述装置包括：

综合评价系数获取单元，用于根据目标储层的岩石物性参数，获取所述目标储层的综合评价系数；

岩石脆性指数获取单元，用于获取所述目标储层的岩石脆性指数；

岩石破裂率获取单元，用于对所述目标储层进行构造应力场模拟，根据所述构造应力场模拟结果获取所述目标储层的岩石破裂率；

体积压裂适应区筛选单元，用于根据所述综合评价系数、岩石脆性指数以及岩石破裂率，并利用预设评价标准对所述目标储层进行体积压裂适应区筛选，获得所述目标储层体积压裂有利区。

8.如权利要求7所述的致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述岩石脆性指数计算单元用于利用声发射法获取所述目标储层的岩石脆性指数。

9.如权利要求8所述的致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述岩石脆性指数计算单元采用以下公式获取所述目标储层的岩石脆性指数：

$Bi=\frac{m}{4}\&times;100\%$

其中：

$\frac{N}{N_m}=1-\exp \&lsqb;-{\left(\frac{\mathrm{\&epsiv;}}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^m\&rsqb;$

式中，B_i表示岩石脆性指数；m为韦伯(weibull)分布的特征参数，表示微元继续应变的均匀程度；α为韦伯(weibull)分布的特征参数，表示微元极限应变的平均值；ε表示岩石应变；N表示岩石应变增至ε时的声发射事件累积总数；N_m表示岩石样品从加载到破坏的声发射事件总数。

10.如权利要求7所述的致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述岩石物性参数包括：

渗透率、孔隙度、含油饱和度以及有效厚度。

11.如权利要求7所述的致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述综合评价系数计算单元，包括：

赋值子单元，用于对所述岩石物性参数的不同范围进行赋值，获得赋值后的岩石物性参数；

加权求和子单元，用于对所述赋值后的岩石物性参数按照预设权重系数进行加权求和，获得所述目标储层的综合评价系数。

12.如权利要求7所述的致密储层体积压裂适应区筛选装置，其特征在于，所述岩石破裂率计算单元，包括：

地应力测试子单元，用于利用声发射Kaiser效应法测定所述目标储层的岩石地应力，获取岩石地应力测试结果；

应力场构造子单元，用于根据所述岩石地应力测试结果，利用有限元模拟地质模型对所述目标储层进行构造应力场模拟。