[发明专利]一种基于模糊灰色关联法的深层页岩气可压性评价方法

说明书

本发明通过分析总结国内外页岩气可压性评价方法主要参数，结合深层页岩气层具有高温、高压、强塑性特征，主要从地质和工程因素方面，优选了深层页岩气可压性综合评价参数；充分考虑了地层围压及岩石各向异性对参数的影响，形成了可压性评价参数的计算方法；利用模糊灰色关联分析方法，分析不同权重组合的可压性指数曲线与裂缝复杂性指数曲线的相关性，按相关系数最大原则优化权重组合，建立了可压性综合评价数学模型，形成深层页岩气可压性综合评价方法，对深层页岩气提高裂缝复杂程度的压裂参数优化设计具有指导意义。

技术领域

本发明涉及勘探领域，具体涉及一种基于模糊灰色关联法的深层页岩气 可压性评价方法。

背景技术

可压性是评价页岩气压裂中形成体积压裂复杂裂缝网络的难易程度。目 前主要的可压性评价方法包括四种类型：根据全部脆生矿物含量和岩石脆度 评价可压性，根据岩石脆度和断裂韧性/断裂能评价可压性，综合考虑石英含 量、岩石脆度、天然裂缝发育程度、水平应力差异等参数评价可压性，从不 同角度采用了与裂缝复杂性直接相关的6种评价参数，即脆性矿物含量、粘 土矿物含量、岩石脆度、水平地应力差异、天然裂缝发育程度和断裂韧性。

深层页岩气随着埋深的加深，三向应力增加、水平应力差增加、岩石塑 性特征增强，储层可压性差，裂缝延伸困难，不利于形成复杂缝网。因此， 建立深层页岩气可压性的评价方法对深层页岩气提高裂缝复杂程度的压裂参 数优化设计具有重要的意义。现有技术尚不能很好的解决深层页岩气可压性 评价问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可以与现场的开发实践吻合的基于 模糊灰色关联法的深层页岩气可压性评价方法

包括以下步骤，

S1：获取脆性矿物含量参数数据、粘土矿物含量参数数据、岩石脆度参 数数据、水平地应力差异参数数据、断裂韧性参数数据、内聚力参数数据和 天然裂缝发育参数数据；

S2：采用以下公式获取可压性量化值

式中，

Δσ为水平地应力差异绝对值，单位为MPa，

S_i为石英含量，单位为％，

YMS_c为静态杨氏模量值，单位为10GPa，

PR_C为静态泊松比，PR_C参数无量纲，

S_H岩石脆度，S_H参数无量纲，

K_IC为I型裂纹断裂韧性，单位为MPa·m^0.5，

K_IIC为II型裂纹断裂韧性，单位为MPa·m^0.5，

S₀为内聚力，单位为MPa，

S_F天然裂缝发育程度，S_F参数无量纲。

本发明的有益效果是

(1)本发明优选深层页岩气可压性综合评价的7参数组合：脆性矿物含 量、粘土矿物含量、岩石脆度、水平地应力差异、断裂韧性、内聚力和天然 裂缝发育程度，能够系统表述深层页岩气层可压性特征。

(2)本发明利用模糊灰色关联分析方法，得到了不同权重组合的可压性 指数曲线与裂缝复杂性指数曲线的相关性，按相关系数最大原则优化权重组 合，建立得到可压性综合评价数学模型，计算结果与现场的开发实践吻合。

附图说明

图1 A1井动静态弹性模量关系拟合示意图。