CN108681635A - 一种致密储层体积压裂可压性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种致密储层体积压裂可压性评价方法，属于油气田开发技术领域。所述致密储层体积压裂可压性评价方法通过将归一化后的目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数分别代入到不同突变模型中，计算得到脆性参数、弹性参数和强度参数，继而利用脆性参数、弹性参数和强度参数构建体积压裂可压性评价模型，计算得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压系数，获取目标致密储层可压指数的三维空间展布，以确定目标致密储层的可压层段，实现对致密储层体积压裂可压性的定量评价，解决了现有技术中权重的确定主观性过大和参数考虑不全面的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种致密储层体积压裂可压性评价方法。
背景技术
致密储层通常指储层渗透率低的储层，包括致密砂岩、页岩等。而体积压裂主要采用一定的手段，使人工裂缝发生转向、错位，产生大量次级裂缝，在整个改造范围内形成大规模的复杂裂缝网络，有效沟通储层与井筒，达到增产的目的，对于致密储层进行体积压裂，也是为了实现致密储层的增产。
现有技术对致密储层体积压裂可压性的评价有多种方法。其中，袁俊亮等以岩石的弹性模量、泊松比、单轴抗拉强度三个指标为基础建立了页岩储层的体积压裂可压裂性评价方法；唐颖等从脆性、天然裂缝、石英含量、成岩作用等方面出发，使用标准化值与权重系数加权建立了可压裂系数的数学模型对页岩可压裂性进行定量评价；R.Rickman等用弹性模量和泊松比归一化化后的平均值定义为岩石脆性指数，并把该值的大小作为评价体积压裂可压性的依据；Xiaochun Jin等结合岩石的脆性特征和能量耗散理论对岩石可压性进行了新的定义，同时考虑矿物特征和能量耗散建立了可压性评价模型；赵金洲等通过综合页岩脆性、断裂韧性和天然弱面3个方面特性，提出了表征页岩气可压性的评价方法。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
现有的致密储层体积压裂可压性评价方法主要存在三个方面的缺点：一是考虑因素不够全面，有些甚至仅用单一指标去表征可压性，无法准确描述体积压裂复杂缝网形成难易程度；二是未考虑各参数的权重，仅采用简单的算数平均进行简化计算；三是考虑了参数权重时，权重的确定主观性过大，评价结果受人为因素影响大。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种基于杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数的致密储层体积压裂可压性评价方法，实现对致密储层体积压裂可压性的定量评价，解决了现有技术中权重的确定主观性过大和参数考虑不全面的问题。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种致密储层体积压裂可压性评价方法，所述方法包括：
对目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理；
将归一化后的脆性指数代入到折叠突变模型中，得到脆性参数；
将归一化后的剪切模量和杨氏模量代入到尖点突变模型中，得到弹性参数；
将归一化后的抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性代入到蝴蝶突变模型中，得到强度参数；
将所述脆性参数、所述弹性参数和所述强度参数代入到燕尾突变模型中，得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数；
根据所述目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数，得到目标致密储层可压指数的三维空间展布；
根据所述目标致密储层可压指数的三维空间展布，确定目标致密储层的可压层段。
进一步地，所述脆性参数根据以下计算公式获取：
式中：A为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的脆性参数；A1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数。
进一步地，所述弹性参数根据以下计算公式获取：
式中：B为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的弹性参数；B1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量；B2为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的杨氏模量。
进一步地，所述强度参数根据以下计算公式获取：
式中：C为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的强度参数；C1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗拉强度；C2为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗压强度；C3为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石I型断裂韧性；C4为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石II型断裂韧性。
进一步地，所述目标致密储层每一个点位的体积压裂可压指数根据以下公式获取：
式中：FI为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数分别为A、B、C的归一化值。
进一步地，所述目标致密储层三维空间内每一个点位的所述脆性指数和所述杨氏模量的归一化处理公式为：
式中：yij为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数或杨氏模量；xij为i指标的第j个值；min(xij)为所有i指标的最小值；max(xij)为所有i指标的最大值。
进一步地，所述目标致密储层三维空间内每一个点位的所述剪切模量、所述抗拉强度、所述抗压强度、所述岩石I型断裂韧性和所述岩石II型断裂韧性的归一化处理公式为：
式中：yij为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量或抗拉强度或抗压强度或岩石I型断裂韧性或岩石II型断裂韧性。
进一步地，所述对目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理之前，所述方法还包括：将目标致密储层单井的测井资料输入到已有的三维地质模型中，计算得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
进一步地，所述将目标致密储层单井的测井资料输入到已有的三维地质模型中，计算得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数之后，所述方法还包括：根据所述单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数，对井间未知区域在岩相约束下应用序贯高斯模拟方法建立三维岩石物理模型，得到所述目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
进一步地，所述根据所述目标致密储层可压指数的三维空间展布，确定目标致密储层的可压层段包括：若预设三维空间区块的可压指数取值越大，则越能确定为所述目标致密储层的可压层段；若所述预设三维空间区块的可压指数取值越小，则越不能确定为所述目标致密储层的可压层段。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
本发明实施例提供的致密储层体积压裂可压性评价方法通过将归一化后的目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数分别代入到不同的突变模型中，计算得到脆性参数、弹性参数和强度参数，继而将脆性参数、弹性参数和强度参数代入到燕尾突变模型中，构建体积压裂可压性评价模型，计算得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压系数，继而得到目标致密储层可压指数的三维空间展布，以确定目标致密储层的可压层段，实现对致密储层体积压裂可压性的定量评价，解决了现有技术中权重的确定主观性过大和参数考虑不全面的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种致密储层体积压裂可压性评价方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的致密储层体积压裂可压性评价的指标体系示意图；
图3为本发明实施例提供的不同类型裂缝的结构意图；
图4为本发明实施例提供的利用一种致密储层体积压裂可压性评价方法得到的目标致密储层可压指数的三维空间展布示意图；
图5为本发明实施例提供的验证井水平段轨迹的示意图；
图6为本发明实施例提供的A区井月平均生产数据对比图；
图7为本发明实施例提供的B区井月平均生产数据对比图。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本发明实施例一些术语给出定义。
1、脆性指数
脆性指数可以表示为石英含量比上石英含量与黏土矿物含量与碳酸盐岩矿物含量之和。岩石脆性是影响多裂缝形成最重要的因素之一，其大小对压裂产生的诱导裂缝的形态产生很大的影响。塑性储层泥质含量较高，压裂时容易产生塑性变形，形成简单的裂缝，脆性储层石英等脆性矿物含量较高，压裂时容易形成复杂的裂缝网络。总体来说，岩石脆性指数越大，在水力压裂过程中越易形成天然裂缝或诱导裂缝，从而形成复杂的裂缝网络，即脆性指数越大，可压性越高。
2、杨氏模量
杨氏模量表示材料单轴应力和单轴形变之比，是表征材料性质的一个物理量，仅取决于材料本身的物理性质。杨氏模量的大小标志了岩石的刚性，杨氏模量越大，岩石发生脆性破坏的可能性越大，亦即储层在压裂过程中越容易形成缝网，即杨氏模量越大，可压性越高。
3、剪切模量
岩石的剪切模量是岩石在剪切作用力下，在弹性变形比例极限范围内切应力与应变的比值。岩石的切变模量反映的是岩石发生剪切破坏能力的大小，其值越小，岩石越容易发生剪切破坏，亦即形成剪切缝的可能性越大。
4、抗拉强度
岩石的抗拉强度是指岩石在纵向力拉应力下出现拉伸破坏时，单位面积上所承受的载荷，即岩石破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。抗拉强度越小，天然裂缝张开越容易，可压性越高。
5、抗压强度
岩石的抗压强度是指岩石在纵向压应力作用下出现挤压破坏时，单位面积上所承受的载荷。抗压强度越小，岩石越容易破碎，压裂时裂缝越容易形成，可压性越高。
6、I型断裂韧性
断裂韧性是一项表征储层压裂难易程度的重要因素，反映的是压裂过程中，裂缝形成之后维持裂缝向前延伸的能力。在线弹性断裂力学中，根据位移形态可将裂缝分为三类，张开型(I型)①、错开型(II型)②和撕开型(III型)③，如图3所示。在致密油藏体积压裂中形成的裂缝最常见的是I型与II型，即张开缝与剪切缝。
其中I型断裂韧性表征形成张开缝的难易程度，其值越小，裂缝越容易延伸，可压性越高。
7、II型断裂韧性
II型断裂韧性表征形成剪切缝形成的难易程度，其值越小，裂缝越容易延伸，可压性越高。
8、突变模型
根据突变数学和模糊数学，采用突变级数法构建了种不同的突变模型。而突变级数法是一种多维模糊隶属函数，通过对评判总目标进行多层次分解，得到评判目标的多层次架构图，然后根据不同模型的归一化公式进行多次量化运算，得到最终的评价结果。
根据系统内部影响因素个数，突变模型分为折叠突变、尖点突变、燕尾突变、椭圆脐突变、双曲突变、蝴蝶突变、抛物突变7种。其中，应用较广泛的包括折叠突变(适用于具有单个影响因素的系统)、尖点突变模型(适用于具有两个影响因素的系统)、燕尾突变(适用于具有三个影响因素的系统)和蝴蝶突变模型(适用于具有四个影响因素的系统)，其势函数、分歧点集方程和归一化公式见下表表1：
表1常用突变模型势函数和分歧点集方程
注：表中x为系统目标值，u、v、w、t为系统内部影响因素
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种致密储层体积压裂可压性评价方法，以国内某致密砂岩储层为例，工区储层以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，含少量岩屑砂岩和长石砂岩，储层孔隙度平均为8.2％，渗透率平均为0.114mD。
具体地，该方法流程图如图1所示，包括：
步骤101：对目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理；
在本步骤之前，需要获取影响目标致密储层体积压裂可压性影响因素。
影响致密储层体积压裂可压性影响因素主要包括：岩石脆性、杨氏模量、剪切模量、泊松比、水平应力差、抗拉强度、抗压强度、I型断裂韧性和II型断裂韧性。其中，泊松比、杨氏模量和剪切模量三者存在一定的转换关系，为非独立变量，而水平应力差可通过杨氏模量和泊松比计算得到，也为非独立变量。由此影响致密储层体积压裂可压性的独立变量为岩石脆性、杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、I型断裂韧性和II型断裂韧性，这7个参数构成了致密储层体积压裂可压性评价的指标体系，如图2所示。
因此，需要先获取目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
具体地，先将目标致密储层单井的测井资料输入到已有的三维地质模型中，计算得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
需要说明的是，杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数的取值可以通过两种方法确定，一种是通过钻井取芯在实验室实测；另一种是根据测井曲线计算。第一种方法由于钻井取芯的不连续性，只能得到有限的不连续的数据点，且实验条件不能充分模拟地下的复杂岩环境，不能充分反映岩石的力学特性；而测井资料计算法由于资料充足，可以得到大量连续的数据，因此本发明实施例选用测井资料计算各评价指标。
在本发明实施例中，将测井得到的单井的测井资料输入到petrel软件中构建的已有的三维地质模型中，利用软件中已经编写好的计算杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数的公式对每一个影响因素的取值进行计算，得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
其中，①杨氏模量和剪切模量
两者均可通过测井曲线直接计算得到，由弹性波动理论，计算公式如下：
若没有直接的横波测量结果，可通过声波纵波测井资料利用下述(6)式进行估算：
式中：μ为动态泊松比，小数；E为动态杨氏模量，单位为MPa；G为岩石的剪切模量，单位为MPa；ρ为岩石的容积密度，单位为g/cm3；Δtp、Δts为岩石的纵、横波时差，单位为μs/m；Kb为岩石体积模量，单位为MPa。
②抗压强度和抗拉强度
两者利用其与测井参数的统计学关系计算得到，公式如下：
式中：σc为岩石抗压强度，单位为MPa；St为抗拉强度，单位为MPa；VCL为泥质含量，小数。
③岩石I型断裂韧性及岩石II型断裂韧性
两者利用其与测井参数的统计学关系计算得到，公式如下：
KIIC＝0.0466Pc+0.1674St-0.1851 (7)
式中：KIC为岩石I型断裂韧性，单位为MPa；KIIC为岩石II型断裂韧性，单位为MPa；Pc为围压，单位为MPa。
由于密度测井每隔0.125米取一个数据点，因此在积分计算时直接将其简化为分段求和形式，即：
式中：Di为第i段垂直距离，单位为m；ρi为第i段岩石密度，单位为g/cm3；；DEVIi为第i段井斜角，单位为°。
④岩石脆性指数
岩石在受压条件下，破裂面的倾角与岩石脆性有一定的相关性，破裂面倾角越小岩石的脆性越强。破裂面倾角不易测量，其大小与内摩擦角之间存在一定的关系，破裂面的倾角越小，内摩擦角越大，即内摩擦角越大岩石脆性越强。因此，有如下的脆性指数计算公式：
式中：Bi为岩石脆性指数，小数。
进一步地，根据单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数，对井间未知区域在岩相约束下应用序贯高斯模拟方法建立三维岩石物理模型，得到目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
此时获取到的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数均为参数集。
在本步骤中，对获取得到的目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理，以保证各评价指标的取值均在0-1内，防止由于各参数单位不同，其数值在量级上存在较大的差别，使得大数湮没小数。
同时，考虑到不同参数与可压性关系不同，需要采用不同的归一化方法进行处理。
对于目标致密储层三维空间内每一个点位的脆性指数和杨氏模量而言，其归一化处理公式为越大越优型，也就是参数的取值越大，体积压裂可压性越好，公式可以表达为：
式中：yij为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数或杨氏模量；xij为i指标的第j个值；min(xij)为所有i指标的最小值；max(xij)为所有i指标的最大值。
对于目标致密储层三维空间内每一个点位的剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性和岩石II型断裂韧性而言，其归一化处理公式为越大越优型，也就是参数的取值越大，体积压裂可压性越好，公式可以表达为：
式中：yij为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量或抗拉强度或抗压强度或岩石I型断裂韧性或岩石II型断裂韧性。
步骤102：将归一化后的脆性指数代入到折叠突变模型中，得到脆性参数；
具体地，脆性参数根据以下计算公式获取：
式中：A为目标致密储层三维空间内每一个点位的脆性参数；A1为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数。
由于折叠突变适用于具有单个影响因素的系统，因此，因此，可以通过每一个点位的脆性指数计算得到每一个点位的脆性参数，每一个点位的脆性指数对应一个脆性参数。
步骤103：将归一化后的剪切模量和杨氏模量代入到尖点突变模型中，得到弹性参数；
具体地，弹性参数根据以下计算公式获取：
式中：B为目标致密储层三维空间内每一个点位的弹性参数；B1为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量；B2为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的杨氏模量。
由于尖点突变模型适用于具有两个影响因素的系统的，因此，可以通过每一个点位的剪切模量和杨氏模量计算得到每一个点位的弹性参数，每一个点位对应一个弹性参数。
步骤104：将归一化后的抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性代入到蝴蝶突变模型中，得到强度参数；
强度参数根据以下计算公式获取：
式中：C为目标致密储层三维空间内每一个点位的强度参数；C1为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗拉强度；C2为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗压强度；C3为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石I型断裂韧性；C4为目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石II型断裂韧性。
由于蝴蝶突变模型适用于具有四个影响因素的系统的，因此，可以通过每一个点位的抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性计算得到每一个点位的强度参数，每一个点位对应一个强度参数。
步骤105：将脆性参数、弹性参数和强度参数代入到燕尾突变模型中，得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数；
具体地，根据突变级数法，将脆性参数、弹性参数和强度参数代入燕尾突变模型中，构建体积压裂可压性评价模型，计算得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压系数。
目标致密储层每一个点位的体积压裂可压指数根据以下公式获取：
式中：FI为目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数； 分别为A、B、C的归一化值。
需要说明的是，在计算目标致密储层三维空间内每一个点我的体积压裂可压指数之前，需要先对其对应的脆性参数、弹性参数和强度参数进行归一化处理，使得到的体积压裂可压指数的取值介于0和1之间。
在本发明实施例中，采用公式(11)对A进行归一化处理得到脆性参数的归一化值采用式(12)对B、C进行归一化处理，得到弹性参数和强度参数的归一化值
步骤106：根据目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数，得到目标致密储层可压指数的三维空间展布；
具体地，在三维岩石物理模型上显示出每一个点位的体积压裂可压指数对应的取值，得到目标致密储层颗牙指数的三维空间展布，如图4所示，为利用上述方法得到的目标致密储层可压指数的三维空间展布示意图。
步骤107：根据目标致密储层可压指数的三维空间展布，确定目标致密储层的可压层段。
具体地，可压指数越高，体积压裂适应性越强，压裂改造中越容易形成复杂裂缝网络。根据可压裂指数在平面上的分布特征，若预设三维空间区块的可压指数取值越大，则越能确定为目标致密储层的可压层段；若预设三维空间区块的可压指数取值越小，则越不能确定为目标致密储层的可压层段。
进一步地，可以根据可压指数在纵向上的分布，识别裂缝延伸的阻挡层，预测裂缝在高度上的延伸趋势，更合理地确定目标致密储层的可压层段。
同时，可以对体积压裂的每一段的段间距进行优化设计。
在本步骤后，为了验证本发明实施例提供的致密储层体积压裂可压性评价方法的合理性，可以结合压后的生产效果进行分析。
在本发明实施例中，可以选择位置相对靠近的6口水平井进行对比分析。
首先，将6口水平井的井轨迹导入到Petrel三维地质模型中，根据其水平段所在位置判断其进行体积压裂的适应性，结果如图6所示。
而由图5可以看出，A1、B1这两口水平井可压指数高；A2、B2两口水平井可压指数中等；而A3、B3两口井可压指数低。
根据现场实际生产情况，统计6口水平井井的月平均产液量，如图6和图7所示。
由图6、图7可知，A1、B1两口水平井压裂后产液量均较高，且能保持较长的稳定期；而A3、B3两口水平井虽然初期产量很高，但其产量下降速度也很快。考虑到同一区域3口水平井位置相邻，基本地质参数相差不大，而压裂施工参数也基本一致，因此，其产量的高低主要受压裂改造效果控制。
初期产能较好且能保持较长稳产期，说明压裂形成了大规模的裂缝网络，保证了有效的流体流通通道，也就是说，A1、B1两口水平井体积改造效果好；而初期产能很高但下降迅速，说明这类井压裂中可能只形成了简单的裂缝，生产初期裂缝中的流体快速采出后，基质向裂缝中的供液能力较低，导致长期的低产，即A3、B3两口水平井体积改造效果较差。
由此可知，6口水平井的实际压裂效果与本发明实施例中所采用的的致密储层体积压裂可压性评价方法所建立的评价模型得到的体积压裂可压性评价结果具有较好的一致性，由此说明本发明实施例建立的致密储层体积压裂可压性评价模型是合理的。
因此，本发明实施例的致密储层体积压裂可压性评价方法通过将归一化后的目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数分别代入到不同的突变模型中，计算得到脆性参数、弹性参数和强度参数，再将脆性参数、弹性参数和强度参数代入到燕尾突变模型中，构建体积压裂可压性评价模型，计算得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压系数，继而得到目标致密储层可压指数的三维空间展布，以确定目标致密储层的可压层段，实现对致密储层体积压裂可压性的定量评价，解决了现有技术中权重的确定主观性过大和参数考虑不全面的问题。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述方法包括：
对目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理；
将归一化后的脆性指数代入到折叠突变模型中，得到脆性参数；
将归一化后的剪切模量和杨氏模量代入到尖点突变模型中，得到弹性参数；
将归一化后的抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性代入到蝴蝶突变模型中，得到强度参数；
将所述脆性参数、所述弹性参数和所述强度参数代入到燕尾突变模型中，得到目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数；
根据所述目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数，得到目标致密储层可压指数的三维空间展布；
根据所述目标致密储层可压指数的三维空间展布，确定目标致密储层的可压层段。
2.根据权利要求1所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述脆性参数根据以下计算公式获取：
式中：A为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的脆性参数；A1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数。
3.根据权利要求2所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述弹性参数根据以下计算公式获取：
式中：B为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的弹性参数；B1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量；B2为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的杨氏模量。
4.根据权利要求3所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述强度参数根据以下计算公式获取：
式中：C为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的强度参数；C1为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗拉强度；C2为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的抗压强度；C3为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石I型断裂韧性；C4为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的岩石II型断裂韧性。
5.根据权利要求4所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述目标致密储层每一个点位的体积压裂可压指数根据以下公式获取：
式中：FI为所述目标致密储层三维空间内每一个点位的体积压裂可压指数；分别为A、B、C的归一化值。
6.根据权利要求1所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述目标致密储层三维空间内每一个点位的所述脆性指数和所述杨氏模量的归一化处理公式为：
式中：yij为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的脆性指数或杨氏模量；xij为i指标的第j个值；min(xij)为所有i指标的最小值；max(xij)为所有i指标的最大值。
7.根据权利要求6所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述目标致密储层三维空间内每一个点位的所述剪切模量、所述抗拉强度、所述抗压强度、所述岩石I型断裂韧性和所述岩石II型断裂韧性的归一化处理公式为：
式中：yij为所述目标致密储层三维空间内每一个点位归一化后的剪切模量或抗拉强度或抗压强度或岩石I型断裂韧性或岩石II型断裂韧性。
8.根据权利要求1所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述对目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数进行归一化处理之前，所述方法还包括：将目标致密储层单井的测井资料输入到已有的三维地质模型中，计算得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
9.根据权利要求8所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述将目标致密储层单井的测井资料输入到已有的三维地质模型中，计算得到单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数之后，所述方法还包括：根据所述单井所在井点位置的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数，对井间未知区域在岩相约束下应用序贯高斯模拟方法建立三维岩石物理模型，得到所述目标致密储层三维空间内每一个点位的杨氏模量、剪切模量、抗拉强度、抗压强度、岩石I型断裂韧性、岩石II型断裂韧性和脆性指数。
10.根据权利要求1所述的致密储层体积压裂可压性评价方法，其特征在于，所述根据所述目标致密储层可压指数的三维空间展布，确定目标致密储层的可压层段包括：若预设三维空间区块的可压指数取值越大，则越能确定为所述目标致密储层的可压层段；若所述预设三维空间区块的可压指数取值越小，则越不能确定为所述目标致密储层的可压层段。
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