王府氣田儲(chǔ)層脆性研究

儲(chǔ)層脆性研究方法火成巖油氣藏正逐步成為油氣勘探熱點(diǎn),與常規(guī)油氣儲(chǔ)層相比,其含有本身特點(diǎn)。作為儲(chǔ)層巖石物理力學(xué)關(guān)鍵性質(zhì)脆性,以及估計(jì)脆性特征是現(xiàn)在很多人試圖處理問(wèn)題。巖石脆性是當(dāng)巖石受力達(dá)成某個(gè)極限值時(shí)忽然破裂(在破裂前發(fā)生很小塑性變形),破裂時(shí)全部以彈性能量形式釋放出來(lái)一個(gè)性質(zhì)。巖石脆性性質(zhì)能夠經(jīng)過(guò)脆性度來(lái)表示,脆性度是巖石抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度比值。大量研究發(fā)覺(jué),巖石脆性系數(shù)(B)能夠依據(jù)巖石力學(xué)法和巖石礦物學(xué)法確定,計(jì)算方法有以下三種。1石力學(xué)特征試驗(yàn)經(jīng)過(guò)對(duì)巖芯樣品進(jìn)行巖芯三軸壓縮試驗(yàn)（單軸及不一樣圍壓下全應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試）,在室溫（20℃一25℃）和濕度60%一70%測(cè)試環(huán)境下,繪制出每個(gè)巖芯應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線,采取彈性階段對(duì)應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變值來(lái)計(jì)算巖石楊氏模量和泊松比,從而求得巖石脆性系數(shù)。B=（△E+△μ）/2*100△E——?dú)w一化后楊氏模量,無(wú)因次;△μ——?dú)w一化后泊松比,無(wú)因次;B——脆性系數(shù),%。圖2不一樣巖石理論脆性值分布特征對(duì)于試驗(yàn)正確性可利用塑性位勢(shì)理論來(lái)確定應(yīng)力跌落系數(shù)過(guò)程方法檢驗(yàn),即在巖芯應(yīng)力一應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線中讀取巖石變形參數(shù),進(jìn)行計(jì)算。驗(yàn)證發(fā)覺(jué)結(jié)果可靠。2利用常規(guī)聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算依據(jù)測(cè)井資料取得巖石力學(xué)參數(shù)來(lái)分析巖石力學(xué)性質(zhì)愈加普遍。利用交叉偶極陣列聲波測(cè)井資料巖石力學(xué)參數(shù)及不一樣礦物成份百分含量,能夠有效評(píng)價(jià)地層脆性。但當(dāng)缺乏此項(xiàng)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)時(shí),能夠利用常規(guī)測(cè)井中動(dòng)態(tài)彈性模量和動(dòng)態(tài)泊松比,依據(jù)動(dòng)、靜態(tài)彈性參數(shù)轉(zhuǎn)化方程計(jì)算靜態(tài)彈性模量和靜態(tài)泊松比。其計(jì)算公式以下:Ec——綜合測(cè)定楊氏模量,MPa;PRc——綜合測(cè)定泊松比;B——脆性系數(shù),%。Rickman等人在針對(duì)Barnett頁(yè)巖進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié),認(rèn)為低泊松比、高彈性模量頁(yè)巖其脆性愈加好,在火成巖中也能夠推廣。夏宏泉,楊雙定等在《巖石脆性試驗(yàn)及壓裂縫高度與寬度測(cè)井估計(jì)》一文中也將巖芯脆性系數(shù)試驗(yàn)和測(cè)井計(jì)算值及相對(duì)誤差進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),其結(jié)果表明二者結(jié)果是相符,其可靠。3采取元素俘獲譜測(cè)井（ECS）或放射性能譜測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)石英脆性最好,其次是部分暗色礦物,長(zhǎng)石族礦物和方解石脆性中等,而粘土礦物和有機(jī)質(zhì)脆性最差。分析脆性礦物占礦物總質(zhì)量百分比,用巖心分析數(shù)據(jù)校正,得到脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。巖石脆性系數(shù)受巖性和圍壓等原因影響顯著,地層脆性礦物含量越多、泊松比越小、楊氏模量越大,則脆性系數(shù)越大,脆性越強(qiáng)。序號(hào)巖石類(lèi)型巖石礦物脆性指數(shù)序號(hào)巖石類(lèi)型巖石礦物脆性指數(shù)1石英117.513白云石38.72鉀長(zhǎng)石21.414方解石26.23酸性斜長(zhǎng)石-15硬石膏26.44角閃石-16綠泥石5.45中性斜長(zhǎng)石2517伊利石-6輝石56.818高嶺石2.37基性斜長(zhǎng)石-19蒙脫石-8微斜長(zhǎng)石-20鋯石33.99正長(zhǎng)石-21綠簾石58.910鈉長(zhǎng)石19.722沸石2811黑云母4923kerogen4.412白云母43.5表1常見(jiàn)巖石礦物脆性指數(shù)值圖1常見(jiàn)礦物泊松比-楊氏模量分布特征結(jié)晶巖比膠結(jié)物聯(lián)接巖石脆性度高,結(jié)構(gòu)相同時(shí),巖石脆性度與礦物組成相關(guān),所以酸性巖和基性巖脆性度比中性巖脆性度高,而礦物成份相同時(shí),結(jié)晶顆粒越小,脆性度越大。另外,孔隙和裂縫對(duì)巖石脆性度影響較大,孔隙和裂縫越多,則巖石脆性度越小。比如對(duì)待頁(yè)巖儲(chǔ)層其脆性指數(shù),計(jì)算方法以下:脆性指數(shù)=石英含量/(石英含量+碳酸鹽巖含量+黏土含量)×100%．構(gòu)建脆性剖面對(duì)每口井,依據(jù)以上三種或其中數(shù)種方法計(jì)算出脆性指數(shù),對(duì)含有一樣脆性巖石和相近彈性參數(shù)巖石進(jìn)行區(qū)分,從而估計(jì)一定深度,范圍內(nèi)目層脆性程度。因?yàn)橛绊憥r石力學(xué)性質(zhì)原因很多,一是巖石地質(zhì)特征,如巖石礦物成份、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)等;二是巖石形成后所受外部環(huán)境原因影響,如溫度、水以及風(fēng)化