基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型.pdf

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1、第42卷第4期石油钻探技术Vo1．42No．42014年7月PETROIEUMDRIILINGTECHNIQUESJu1．，2014．_页岩气工程技术专题doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2014．04．007基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型廖东良。，肖立志，张元春(1_油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京))，北京102249；2．中国石化石油工程技术研究院，北京100101)摘要：利用岩石力学参数计算页岩地层脆性指数其结果存在不确定性，而由矿物组成得到的结果不能反映地层的实际脆性。为此，在用矿物组分计算地层脆性的基础上，引入

2、断裂韧度作为每种矿物的加权系数，建立了页岩地层脆性指数评价新模型。用页岩地层的岩石力学模型、脆性矿物模型和建立的新模型分别计算了某井页岩地层的脆性指数，并对其结果进行了对比。结果发现，在岩石力学参数异常段，新模型的评价结果比岩石力学模型高1O左右，且评价结果与压裂效果一致。研究表明，新模型的脆性指数与断裂韧度之间呈负线性关系，地层断裂韧度越大，则脆性指数越小，反之亦然。分析认为，该模型有效避免了单一矿物含量模型带来的缺陷，同时新模型与页岩地层的含气量和有机质含量无关，对页岩地层来说是一种高效的模型。关键词：测井矿物分析岩石力学断裂韧度脆性指数数学模型中图分类号：TE21文献标识码

3、：A文章编号：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在页岩地层压裂选层中，脆性指数是重要参数收稿日期：2014-03—14；改回日期：2014—06—1