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1、第42卷第4期石油鉆探技術(shù)Vo1.42No.42014年7月PETROIEUMDRIILINGTECHNIQUESJu1.,2014._頁巖氣工程技術(shù)專題doi:10.3969/j.issn.1001—0890.2014.04.007基于礦物組分與斷裂韌度的頁巖地層脆性指數(shù)評價(jià)模型廖東良。,肖立志,張?jiān)?1_油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國石油大學(xué)(北京)),北京102249;2.中國石化石油工程技術(shù)研究院,北京100101)摘要:利用巖石力學(xué)參數(shù)計(jì)算頁巖地層脆性指數(shù)其結(jié)果存在不確定性,而由礦物組成得到的結(jié)果不能反映地層的實(shí)際脆性。為此,在用礦物組分計(jì)算地層脆性的基礎(chǔ)上,引入
2、斷裂韌度作為每種礦物的加權(quán)系數(shù),建立了頁巖地層脆性指數(shù)評價(jià)新模型。用頁巖地層的巖石力學(xué)模型、脆性礦物模型和建立的新模型分別計(jì)算了某井頁巖地層的脆性指數(shù),并對其結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在巖石力學(xué)參數(shù)異常段,新模型的評價(jià)結(jié)果比巖石力學(xué)模型高1O左右,且評價(jià)結(jié)果與壓裂效果一致。研究表明,新模型的脆性指數(shù)與斷裂韌度之間呈負(fù)線性關(guān)系,地層斷裂韌度越大,則脆性指數(shù)越小,反之亦然。分析認(rèn)為,該模型有效避免了單一礦物含量模型帶來的缺陷,同時(shí)新模型與頁巖地層的含氣量和有機(jī)質(zhì)含量無關(guān),對頁巖地層來說是一種高效的模型。關(guān)鍵詞:測井礦物分析巖石力學(xué)斷裂韌度脆性指數(shù)數(shù)學(xué)模型中圖分類號(hào):TE21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
3、:A文章編號(hào):1001—0890(2014)04—0037—05EvaluationModelforShaleBrittlenessIndexBasedonMineralContentandFractureToughnessLiaoDongliang”,XiaoLizhi,ZhangYuanchun(1.StateKeyLaboratoryofPetroleumResourcesandProspecting(ChinaUniversityofPetroleum(Beijing),Beijing,102249,China;2.SinopecResearchInstituteofPe
4、troleumEngineering,Beijing,100101,ina)Abstract:Someuncertaintiesexistinshalebrittlenessindexevaluationbyusingrockmechanicspa—rameters.Whileitcannotpresentactualformationbrittlenessbyusingminera1content.Anewevaluationmodelforshalebrittlenesswasestablishedbasedonconventionalcalculationmethodusi
5、ngmineralcontentandintegratingfracturetoughnessasweighingcoefficientforeachminera1.Inthispaper,thenewmodel,rockmechanicalmode1andminera1contentmode1werecompared.Itwasfoundthat,foranintervalwithabnormalrockmechanicsproperties,thenewmodelprovidedaresultaproximately10higherthantherockmechanicalm
6、ode1andconsistentwiththestimulationresults.Moreover。anegative1inearrelationshipexistesbetweenfracturetoughnessandbrittlenessindex-higherfracturetoughness,lowerbrittlenessin—dex,andviceversa.Analysisshowedthatthenewmode1avoidedthedefectsofsinglemineralcontentmod—elandwasirrelevanttogasandorgan
7、icmaterialsinshaleformation.Therefore,thenewmodeliSefficientforshaleformationevaluation.Keywords:welllogging;mineralanalysis;rockmechanics;fracturetoughness;brittlenessindex;math—ematica1modeI在頁巖地層壓裂選層中,脆性指數(shù)是重要參數(shù)收稿日期:2014-03—14;改回日期:2014—06—1