[发明专利]一种地层脆性评价方法

说明书

一种地层脆性评价方法，其包括：步骤一、获取待分析井段中各个深度点处的预设元素集合中各个元素的含量，并根据各个元素的含量确定各个深度点处石英中硅元素的含量；步骤二、根据各个深度点处石英中硅元素的含量分别确定待分析井段中各个深度点处的脆性特征元素含量；步骤三、根据脆性特征元素含量确定各个深度点处的脆性状态。本方法能够通过元素录井资料在钻井现场实时、准确、连续的评价地层脆性，进而为地层可钻性及可压性评价提供可靠的技术支撑。同时，本方法在实施过程中仅需要计算能精确代表脆性矿物的特征元素含量，其操作简单、评价准确、成本低廉，因此其能够具有更加广泛的适用范围。

技术领域

本发明涉及石油工程技术领域，具体地说，涉及一种地层脆性评价方法。

背景技术

在现有技术中，评价地层脆性及脆性指数的模型有二三十种。在页岩气领域，常用的脆性评价方法有三种。

其中，第一种方法是利用偶极子声波测井资料，通过岩石力学参数计算脆性指数。然而，这种方法存在三点不足：一是只有少数直导眼井才会进行测量，水平段并不进行测量；二是声波资料受井径等井眼因素的影响较大；三是偶极子声波计算的岩石力学参数与实验室实测的岩石力学参数差别较大。

第二种方法是利用矿物资料求取脆性指数或脆性矿物总量。这种方法的不足主要包括两点：一是矿物通常是通过X射线衍射(XRD)全岩分析测得的，是相对含量，不同分辨率的仪器、不同软件给出的结果差别很大，现场用的XRD仪精度不足，而实验室用的仪器采样间距不足；二是计算脆性指数时，分子所用的组分有争议。

第三种方法是利用元素资料求取脆性指数，分别用Si(硅)、Ca(钙)、Mg(镁)来代表石英、方解石、白云石。这种方法的不足主要包括两点：一是硅和镁在其他矿物里(尤其是粘土矿物里)也存在，并不能准确代表脆性矿物；二是没有考虑黄铁矿。

图1至图3示出了Si(硅)、Ca(钙)、Mg(镁)在不同矿物中的分布示意图。从图1至图3可以看出，Si(硅)在石英、斜长石、伊利石中都有分布，Mg(镁)在方解石、绿泥石中都有分布，Ca(钙)在方解石、斜长石、白云石都有分布。所以Si与石英以及Mg与白云石的相关性并不好，即Si并不能很好地代表石英，Mg也不能很好地代表白云石，Ca也不仅仅代表方解石。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种地层脆性评价方法，所述方法包括：

步骤一、获取待分析井段中各个深度点处的预设元素集合中各个元素的含量，并根据所述各个元素的含量确定各个深度点处石英中硅元素的含量；

步骤二、根据所述各个深度点处石英中硅元素的含量分别确定待分析井段中各个深度点处的脆性特征元素含量；

步骤三、根据所述脆性特征元素含量确定所述各个深度点处的脆性状态。

根据本发明的一个实施例，所述预设元素集合包括硅元素、铝元素和铁元素，在所述步骤一中，根据所述硅元素、铝元素和铁元素的含量确定粘土中硅元素的含量，并根据所述粘土中硅元素的含量确定石英中硅元素的含量。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤一中，

分别计算各个深度点处硅元素、铝元素和铁元素的三元素总含量；

计算所述各个深度点处硅元素与所述三元素总含量的比值，并从各个深度点所对应的比值中选取最小值，得到所述粘土中硅元素的含量。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤二中，根据如下表达式确定所述石英中硅元素的含量：