[发明专利]一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法

说明书

本发明属于砂砾岩油气储层水力压裂技术领域，涉及一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法。步骤如下：一、根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态力学参数、孔隙度和砾石粒径及含量；二、建立弹性参数动静态转化关系；三、建立砂砾岩储层强度参数‑测井数据之间的解释模型；四、建立数值岩心模型，从而建立数值岩心宏细观参数转化关系；五、建立不同纵向深度的储层数值岩心并开展单轴压缩数值试验，获取应力、应变数据和全应力应变曲线；六、结合静态弹性模量计算脆性指数。本发明实现了对全井段砂砾岩储层岩心的数值化表征，可为砂砾岩储层可压性评价和射孔压裂层段优选提供指导，有助于促进油气藏经济高效开发。

技术领域

本发明属于砂砾岩油气储层水力压裂技术领域，涉及一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法。

背景技术

砂砾岩油气藏是近些年备受关注的一种重要的非常规油气资源。砂砾岩油气储层一般具有地质条件复杂、岩性变化大、物性复杂、非均质性强、渗透率低等特点，常规方法和技术手段难以实现有效改造和经济开采。水力压裂改造技术是砂砾岩储层增透开发的一项重要手段。水力压裂改造通过在井筒附近岩层中形成人工裂缝，并沟通天然弱面形成复杂裂缝，降低流体渗流阻力，改善渗流条件，从而实现增加油气开发产能。

实际压裂施工过程中，由于砂砾岩储层控制因素复杂，开采难度大，水力压裂改造后可能难以达到预期产能。导致压裂效果不理想的原因有很多，其中重要的一点在于对压裂射孔层段地质力学条件的把握不够准确，可压性评价不够准确。普遍认为储层可压性是表征储层压裂形成复杂裂缝并达到预期压裂效果的能力，受岩体脆性、断裂韧性、天然弱面和地应力条件等多种复杂因素影响；其中，脆性是影响可压性的最重要的指标。

砂砾岩一般由基质、随机分布的砾石和基质与砾石之间的胶结界面构成。胶结界面可视为一种天然弱面，砂砾岩力学性质主要受基质力学性质和胶结界面控制。界面总是围绕砾石存在，因此砾石的含量和粒径分别决定了界面的分布密度和面积，因此砂砾岩脆性主要受基质力学参数和砾石粒径及含量控制。脆性受砂砾岩储层脆性与压裂裂缝起裂和延伸以及复杂裂缝的形成等密切相关，脆性预测和评价直接影响到压裂改造过程中射孔层段选取和施工工艺参数选择等关键技术环节，对砂砾岩储层开发增产具有重要意义。

目前常用的脆性预测和评价方法多是针对页岩、煤岩和砂岩提出的，并没有针对砂砾岩的结构特点和力学特性提出的脆性评价方法。由于砾石颗粒的存在和天然裂隙不发育等结构特点，砂砾岩的力学特性与其他类型的岩石具有明显差异，常用的脆性评价方法对砂砾岩的适用性值得商榷。

目前常用的脆性评价方法中，基于矿物含量的脆性评价模型未考虑岩体内部胶结方式、成岩环境和地应力不同导致的脆性差异；基于室内岩心测试所得力学参数的脆性评价模型虽然能在一定程度上反映力学特性对脆性的影响，但只能得到取心层段的脆性特征，无法获得储层全井段纵向连续的脆性评价结果。基于测井曲线得到归一化弹性模量和泊松比定义的脆性评价模型，虽然能够得到纵向连续的脆性评价结果，但其是针对页岩储层提出的，对砂砾岩储层的适用性有待研究。因此目前常用的脆性评价方法对砂砾岩储层脆性预测均存在不适用性。需要针对砂砾岩储层结构特点和力学特征，结合岩石力学和地球物理方法，根据有限的物理岩心测试获取纵向上连续的脆性指数，提出适用于砂砾岩储层的脆性预测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法，该方法结合测井解释数据、室内岩心物模测试结果和数值试验方法，对纵向上任意层位的砂砾岩岩心进行数值表征并开展数值试验，获取岩心残余强度特征预测砂砾岩储层纵向连续的脆性指数，为射孔层段优化及施工工艺参数优选提供参考，有助于提高储层纵向上的有效改造体积。

本发明采用的技术方案是：

一种砂砾岩储层纵向连续脆性指数预测方法，包括如下步骤：

第一步：根据测井解释数据获取砂砾岩储层纵向连续的动态岩石力学参数和孔隙度；