王府气田储层脆性研究.doc

储层脆性研究方法
火成岩油气藏正逐步成为油气勘探热点, 与常规油气储层相比, 其含有本身特点。作为储层岩石物理力学关键性质脆性, 以及估计脆性特征是现在很多人试图处理问题。岩石脆性是当岩石受力达成某个极限值时忽然破裂(在破裂前发生很小塑性变形), 破裂时全部以弹性能量形式释放出来一个性质。岩石脆性性质能够经过脆性度来表示, 脆性度是岩石抗压强度和抗拉强度比值。
大量研究发觉, 岩石脆性系数(B)能够依据岩石力学法和岩石矿物学法确定, 计算方法有以下三种。

1石力学特征试验
经过对岩芯样品进行岩芯三轴压缩试验（单轴及不一样围压下全应力应变测试）, 在室温（20℃一25℃）和湿度60%一70%测试环境下, 绘制出每个岩芯应力一应变全过程曲线, 采取弹性阶段对应应力应变值来计算岩石杨氏模量和泊松比, 从而求得岩石脆性系数。
B=（△E+△µ）/2*100
△E——归一化后杨氏模量, 无因次; △µ——归一化后泊松比, 无因次;B——脆性系数, %。

图2 不一样岩石理论脆性值分布特征
对于试验正确性可利用塑性位势理论来确定应力跌落系数过程方法检验, 即在岩芯应力一应变全过程曲线中读取岩石变形参数, 进行计算。验证发觉结果可靠。

2 利用常规声波测井数据计算
依据测井资料取得岩石力学参数来分析岩石力学性质愈加普遍。利用交叉偶极阵列声波测井资料岩石力学参数及不一样矿物成份百分含量, 能够有效评价地层脆性。
但当缺乏此项测井数据时, 能够利用常规测井中动态弹性模量和动态泊松比, 依据动、 静态弹性参数转化方程计算静态弹性模量和静态泊松比。其计算公式以下:

Ec——综合测定杨氏模量, MPa; PRc——综合测定泊松比;B——脆性系数, %。
Rickman等人在针对Barnett页岩进行了经验总结, 认为低泊松比、 高弹性模量页岩其脆性愈加好, 在火成岩中也能够推广。夏宏泉, 杨双定等在《岩石脆性试验及压裂缝高度与宽度测井估计》一文中也将岩芯脆性系数试验和测井计算值及相对误差进行了统计, 其结果表明二者结果是相符, 其可靠。

3采取元素俘获谱测井（ECS）或放射性能谱测井数据
石英脆性最好, 其次是部分暗色矿物, 长石族矿物和方解石脆性中等, 而粘土矿物和有机质脆性最差。分析脆性矿物占矿物总质量百分比, 用岩心分析数据校正, 得到脆性矿物质量分数。岩石脆性系数受岩性和围压等原因影响显著, 地层脆性矿物含量越多、 泊松比越小、 杨氏模量越大, 则脆性系数越大, 脆性越强。
序号
岩石类型
岩石矿物脆性指数
序号
岩石类型
岩石矿物脆性指数
1
石英
117.5
13
白云石
38.7
2
钾长石
21.4
14
方解石
26.2
3
酸性斜长石
-
15
硬石膏
26.4
4
角闪石
-
16
绿泥石
5.4
5
中性斜长石
25
17
伊利石
-
6
辉石
56.8
18
高岭石
2.3
7
基性斜长石
-
19
蒙脱石
-
8
微斜长石
-
20
锆石
33.9
9
正长石
-
21
绿帘石
58.9
10
钠长石
19.7
22
沸石
28
11
黑云母
49
23
kerogen
4.4
12
白云母
43.5

表1常见岩石矿物脆性指数值

图1 常见矿物泊松比-杨氏模量分布特征
结晶岩比胶结物联接岩石脆性度高, 结构相同时, 岩石脆性度与矿物组成相关, 所以酸性岩和基性岩脆性度比中性岩脆性度高, 而矿物成份相同时, 结晶颗粒越小, 脆性度越大。另外, 孔隙和裂缝对岩石脆性度影响较大, 孔隙和裂缝越多, 则岩石脆性度越小。比如对待页岩储层其脆性指数, 计算方法以下:
脆性指数 = 石英含量/( 石英含量 + 碳酸盐岩含量 + 黏土含量) ×100%．

构建脆性剖面
对每口井, 依据以上三种或其中数种方法计算出脆性指数, 对含有一样脆性岩石和相近弹性参数岩石进行区分, 从而估计一定深度, 范围内目层脆性程度。
因为影响岩石力学性质原因很多, 一是岩石地质特征, 如岩石矿物成份、 结构、 结构等; 二是岩石形成后所受外部环境原因影响, 如温度、 水以及风化剥蚀作用等。我们能够依据剖面地质意义, 参考应力关系, 结合岩芯脆性试验和测井资料可建立连续岩石脆性剖面, 和连井剖面。将少数井筒脆性情况推广到整个储层,提升估计可靠性。