[发明专利]基于测井数据的深层页岩气水平井压裂差异化设计方法

说明书

本发明公开了基于测井数据的深层页岩气水平井压裂差异化设计方法，包括步骤：S1，计算水平井段的岩石力学参数、储层物性参数；S2，对步骤S1中仅用纵横波计算的岩石力学参数进行修正，计算得到修正后的岩石力学参数；S3，计算地层弱面发育参数；S4，计算目标深层页岩气井水平段的综合脆性指数、缝网建造能力指数和水平段资源丰度评价指数；S5，计算目标深层页岩气井水平段的“地质‑工程”综合评价指数，并进行曲线绘制；S6，对目标深层页岩气井水平段进行综合可压性分级，并根据综合可压性分级后的等级为不同水平井段优选最优的压裂工艺方法等；本发明可显著降低深层页岩气水平井缝网压裂成本、提高施工效率，改善增产效果。

技术领域

本发明涉及非常规油气增产改造领域，更为具体的，涉及基于测井数据的深层页岩气水平井压裂差异化设计方法。

背景技术

我国深层页岩气资源丰富，是天然气资源增产的重要潜力之一，主要分布在四川盆地南部和东南部、涪陵平桥以及荆门等地区。但由于深层页岩处于高温、高压以及高应力差环境下，三向应力复杂、水平应力差大、温敏塑性强、以及储层非均质，压裂形成复杂缝网难度大等一系列问题，给深层页岩气的开发带来巨大的困难与挑战。因此，需要对储层做出准确认识，对不同水平段进行合理压裂工艺设计，实现压裂的高效性、合理性。

目前，国内外学者关于深层页岩气缝网压裂开展了研究，其中包括页岩的岩性、脆性指数、杨氏模量、泊松比、地应力差异、天然裂缝、层理、孔隙度、断裂韧性、成岩作用以及应力应变曲线等进行分析储层改造效果。陶祖文(题目：四川盆地永川区块五峰组—龙马溪组深层页岩可压性评价，期刊：天然气技术与经济，发表时间：2020)分析岩石力学参数以及相应的成分分析，建立考虑脆性指数、水平差应力系数、成岩作用、断裂韧性对深层页岩可压性的影响。曾波(题目：天然裂缝对页岩气水平井压裂的影响及工艺调整，期刊：中国石油勘探，发表时间：2020)综合分析已压裂井压裂效果的基础上，结合深层页岩储层地质工程特点，采用室内试验与数值模拟相结合的方式，优化了压裂工艺和关键参数，以提高缝网复杂程度、增大裂缝改造体积、维持裂缝长期导流能力。侯冰(题目：页岩暂堵转向压裂水力裂缝扩展物模试验研究，期刊：辽宁石油化工大学学报，发表时间：2020)发现页岩纹层面与水力主裂缝面距离较近时，可实现对纹层面的大面积沟通，纹层面张开或发生滑移，形成裂缝网络。

近年来，页岩气开发规模迅速扩大。然而，现有在现场应用的压裂工艺方法未能很好的针对不同区域、不同井段使用不同的压裂方法，仅是大规模使用比较单一的压裂方法进行压裂施工，成本较高但效果不理想。而且目前对影响缝网建造能力因素考虑不足，对岩石脆性评价指标较为单一，未能反映出矿物含量变化引起的岩石致密程度变化及内在机理。除此以外，忽略了岩石综合脆性与缝网建造能力之间的本质关系，更未考虑综合可压性与资源丰度的相关性，故地质-工程综合评价指数是深层页岩气差异化压裂设计的基础。

因此，亟需建立一种基于测井数据的深层页岩气水平井差异化压裂设计方法，同过对深层页岩储层复杂缝网形成评价与表征，根据不同井段综合可压性指数不同，优选出最优的压裂工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供基于测井数据的深层页岩气水平井压裂差异化设计方法，可显著降低深层页岩气水平井缝网压裂成本、提高施工效率，改善增产效果。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

基于测井数据的深层页岩气水平井压裂差异化设计方法，包括步骤：

S1，基于目标深层页岩气井的测井数据，计算水平井段的岩石力学参数、储层物性参数；

S2，基于测井数据中的物性参数，对步骤S1中仅用纵横波计算的岩石力学参数进行修正，建立考虑测井数据中的物性参数的影响计算模型，并通过该影响计算模型计算得到修正后的岩石力学参数；

S3，基于岩性与天然弱面参数之间的关系，基于矿物组分计算地层弱面发育参数；