[发明专利]一种基于权重分配的页岩气储层可压性评价方法

摘要

一种基于权重分配的页岩气储层可压性评价方法，根据地质甜点和工程甜点因素，优选可压性评价参数，从评价页岩储层含气性和易改造性潜力的角度出发，通过标准化地质甜点参数，综合矿物组分含量与细观力学参数计算工程甜点参数，构建了可以对储层进行连续判断的可压性评价模型，只需获得页岩储层总有机碳含量、镜质体反射率和矿物组分含量便可计算获得地质甜点可压性评价指数、工程甜点可压性评价指数和综合可压性评价指数，实现对页岩气储层的可压性评价；该评价方法可以较为准确地划分有效压裂层段和遮挡层段，指导压裂设计与施工。

主权项

一种基于权重分配的页岩气储层可压性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)地质甜点可压性评价模型由于地质甜点是一个宏观上的综合指标，运用经验赋值标准化和权重分配法得到其可压性评价指数：F₁＝(S₁,S₂)(w₁,w₂)^T      (1)式中：F₁为地质甜点可压性指数；S₁为标准化的TOC含量；S₂为标准化的R_o；w₁为TOC所占的权重系数，％；w₂为R_o所占的权重系数，％；由于S₁和S₂对于可压性都是正向指标，其标准化处理如下：$S_1=\left\{\begin{array}{c}1,T_{TOC}\>12\\ \frac{T_{TOC}-0.5}{12-0.5},0.5\<T_{TOC}\<12\\ 0,T_{TOC}\<0.5\end{array}\right.---\left(2\right)$$S_2=\left\{\begin{array}{c}1,R_o\>4\\ \frac{R_o-0.5}{4-0.5},0.5\<R_o\<4\\ 0,R_o\<0.5\end{array}\right.---\left(3\right)$T_TOC和R_o本身也是相互影响的指标，二者的权重均为50％，因此(3)式可变为：$F_1=\frac{S_1+S_2}{2}---\left(4\right)$(2)工程甜点可压性模型页岩储层矿物主要由三大类构成：一是硅质矿物，主要包括石英和长石；二是碳酸盐岩矿物，主要包括方解石和白云石；三是黏土矿物，主要包括伊利石和绿泥石，结合不同矿物的细观力学参数值，可以获得页岩剪切模量和断裂韧度的趋势值计算公式：G_t＝n₁·45+n₂·38.5+n₃·17.65       (5)$K_{{\mathrm{IC}}_t}=n_1\·0.24+n_2\·0.79+n_3\·2.19---\left(6\right)$n₁+n₂+n₃＝100％     (7)式中，G_t为剪切模量趋势值，GPa；K_ICt为断裂韧度趋势值，MPa·m^1/2；n₁，n₂，n₃为硅质，碳酸岩盐，黏土矿物的体积相对含量；基于归一化准则和调和平均方法，定义工程甜点可压性评价模型为：$F_2=\frac{2}{\frac{1}{G_n}+\frac{1}{K_{{\mathrm{IC}}_n}}}---\left(8\right)$式中，F₂为工程甜点可压性指数；G_n为正向归一化的剪切模量趋势值，K_ICn为反向归一化的断裂韧度趋势值，G_max为硅质矿物剪切模量，取值45GPa；G_min为粘土矿物剪切模量，取值17.65GP；K_ICmax为粘土矿物断裂韧度，取值2.19MPa·m^1/2；K_ICmin为硅质矿物断裂韧性，取值0.24MPa·m^1/2；(3)综合可压性模型页岩储层可压性模型是反映页岩本身的脆性即可压裂性和压裂后气体产量即出气性的综合指标，因此综合地质甜点和工程甜点双重指标，定义可压性指数：$F=\frac{F_1+F_2}{2}---\left(9\right)$(4)评价模型截止值当综合可压性指F大于50％时，证明页岩储层具有较好的压裂改造效果。