[发明专利]一种确定页岩地层可压裂性指数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及页岩油气勘探开发技术领域，尤其涉及一种确定页岩地层可压裂性指数的方法。

背景技术

页岩地层通常是低孔、低渗地层，常规开采方式难以有效开发。压裂是页岩地层开发过程中的一项必不可少的手段。压裂设计需要考虑如何选定层位、射孔和压裂数量等参数，并且对于不同的页岩地层需要选定不同的参数。JonathanC在2012年通过岩石力学参数，运用数值模拟方法计算了不同参数下的压裂裂缝间距。C.Cipolla在2011年根据页岩地层的脆性指数和应力各向异性来设计射孔和压裂层位和数量。

现有技术中设计压裂裂缝间距的主要依据是避免缝间干扰，该方法需要利用数值模拟的方法来完成，计算过程复杂，实际可操作性不强。并且，利用脆性指数和应力各向异性来设计射孔和压裂数量只是给出了一个定性的方案，并没有给出一个定量的方法。

因此，亟需一种能够定量确定页岩地层可压裂性指数的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种确定页岩地层可压裂性指数的方法，包括以下步骤：

根据测井资料确定用于表征页岩地层的储层质量和压裂工程质量的多项可压裂影响因素；

采用层次分析法分别确定所述各项可压裂影响因素的权重系数；

对各个可压裂影响因素进行加权求和得到可压裂性指数。

根据本发明的实施例，所述采用层次分析法分别确定所述可压裂影响因素的权重系数包括：

分别确定各项可压裂影响因素的重要性系数；

构建判断矩阵，其中的元素表示各项可压裂性因素中任意两者之间的比例标度系数；

根据判断矩阵得到各项可压裂影响因素的权重系数。

根据本发明的实施例，所述根据判断矩阵得到各项可压裂影响因素的权重系数包括：

计算判断矩阵中各行元素的几何平均数W_i；

对各行元素的几何平均数W_i进行归一化处理获得各项可压裂影响因素的权重系数。

根据本发明的实施例，所述对各行元素的几何平均数W_i进行归一化处理为：

Wi′=WiΣi=1nWi]]>

其中，W_i'为权重系数，W_i为各行元素的几何平均数，i和n为正整数，i表示判断矩阵A的行数，n表示可压裂影响因素的个数。

根据本发明的实施例，所述压裂影响因素包括页岩地层的脆性指数。

根据本发明的实施例，所述压裂影响因素还从下列页岩地层参数中至少选择两项：

工程地质指数、流动指数、有效应力和裂缝数量。

根据本发明的实施例，根据测井资料利用脆性矿物比重法或者岩石力学参数法的计算所述脆性指数。

根据本发明的实施例，所述工程地质指数用页岩地层的裂缝条数和最小地应力数值的比值表示。

根据本发明的实施例，所述流动指数表示为：

其中，Z为流动指数，k为渗透率，为孔隙度。

根据本发明的实施例，所述可压裂影响因素的数值为根据地质区域内的最大值计算的归一化处理结果。

本发明带的有益效果在于，本发明确定的页岩地层可压裂指数不仅考虑页岩地层的脆性，还考虑其应力状态、裂缝分布、孔隙度和渗透率，以及页岩地层是否含气、是否能够产生压裂裂缝。根据压裂效果、地层本身的岩石物理性质得到可压裂指数，对页岩地层的可压性提供定量评价，以使得压裂改造后页岩地层中气体能有效开采。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明