2023年頁巖油儲(chǔ)層改造第2部分：可壓性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范

2技術(shù)規(guī)范目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語與定義 1評(píng)價(jià)原則 2評(píng)價(jià)方法 2評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法 2附錄A（資料性）可壓性權(quán)重系數(shù)確定方法 10附錄B（資料性）所需參數(shù)獲取方法 12參考文獻(xiàn) 13I頁巖油儲(chǔ)層改造第2部分：可壓性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范范圍規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。SY/T5163-2018沉積巖中黏土礦物和常見非黏土礦物X射線衍射分析方法SY/T5940-2019儲(chǔ)層參數(shù)的測(cè)井計(jì)算方法NB/T10248-2019頁巖脆性指數(shù)測(cè)定及評(píng)價(jià)方法術(shù)語和定義3.1頁巖脆性指數(shù)brittlenessindexofshale表征頁巖破壞形成多維破裂面能力的綜合力學(xué)特性參數(shù)。[來源：NB/T10248-2019，3.1]3.2頁巖礦物脆性指數(shù)mineralbrittlenessindexofshale基于礦物組分計(jì)算的頁巖脆性指數(shù)。[來源：NB/T10248-2019，3.2]3.3頁巖巖石力學(xué)脆性指數(shù)rockmechanicsbrittlenessindexofshale基于楊氏模量及泊松比計(jì)算的頁巖脆性指數(shù)。[來源：NB/T10248-2019，3.3]3.4水平應(yīng)力差指數(shù)horizontalstressdifferenceindex表征目標(biāo)地層水平應(yīng)力差對(duì)可壓性影響的指數(shù)。3.5垂向應(yīng)力差指數(shù)verticalstressdifferenceindex表征目標(biāo)地層垂向應(yīng)力差對(duì)可壓性影響的指數(shù)。3.6天然裂縫發(fā)育程度指數(shù)degreeofnaturalfracturedevelopment表征頁巖儲(chǔ)層天然裂縫發(fā)育情況的指數(shù)。13.7層理發(fā)育程度指數(shù)beddingdevelopmentindex表征頁巖儲(chǔ)層層理發(fā)育情況的指數(shù)。3.8頁巖可壓性指數(shù)fracabilityindexofshaleoil表征頁巖儲(chǔ)層被有效壓裂體積改造形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)的難易程度。評(píng)價(jià)原則評(píng)價(jià)方法中所需頁巖各項(xiàng)參數(shù)通過常規(guī)的測(cè)井資料與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)獲得，應(yīng)保證其準(zhǔn)確性。評(píng)價(jià)方法5AB。評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法評(píng)價(jià)指標(biāo)頁巖脆性指數(shù)頁巖礦物脆性指數(shù)計(jì)算方法按照SY/T5163-2018中3.7.2規(guī)定的方法測(cè)定頁巖樣品中的黏土礦物、石英、長(zhǎng)石、方解石、白云石、黃鐵礦的質(zhì)量百分含量。按公式（1）計(jì)算頁巖礦物脆性指數(shù)。=(++++)/10 (1)式中：Maldr頁巖巖石力學(xué)脆性指數(shù)計(jì)算方法2按照SY/T5940-2019中8.1（93）計(jì)算動(dòng)態(tài)楊氏模量，8.4（96）按公式（2）計(jì)算頁巖巖石力學(xué)脆性指數(shù)。式中：

(sn)/(xn)xs)/xn)2

……………(2)BSMPa；nMP；xMP；xS頁巖脆性指數(shù)計(jì)算方法綜合考慮礦物組分脆性指數(shù)、巖石力學(xué)脆性指數(shù)，按公式（3）計(jì)算頁巖脆性指數(shù)。式中：FI1——頁巖脆性指數(shù)，無量綱。計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。

10.40.6

……………(3)水平應(yīng)力差指數(shù)h按照SY/T5940-2019中8.11（107）計(jì)算最小水平地應(yīng)力，8.11（108）計(jì)算最大水平地應(yīng)力。根據(jù)地應(yīng)力測(cè)井解釋結(jié)果，計(jì)算水平應(yīng)力差剖面。按公式（4）FI3：h0hmax

>hx式中：

FI2

hhxhin1

hmaxhminhhhmin>hh

……………(4)FI2——水平應(yīng)力差指數(shù)，無量綱；——水平應(yīng)力差，，MPa；h H hhmax——壓裂形成雙翼裂縫時(shí)所對(duì)應(yīng)的水平應(yīng)力差閾值，MPa；默認(rèn)取值為12MPa，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；hmin——壓裂形成復(fù)雜裂縫網(wǎng)絡(luò)時(shí)所對(duì)應(yīng)的水平應(yīng)力差閾值，MPa。默認(rèn)取值為7MPa，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整。計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。垂向應(yīng)力差指數(shù)3按照SY/T5940-2019中8.11節(jié)式（106）計(jì)算垂直地應(yīng)力。根據(jù)地應(yīng)力測(cè)井解釋結(jié)果，計(jì)算垂向應(yīng)力差剖面。按公式（5）計(jì)算垂向應(yīng)力差指數(shù)FI4：0

v vmax v vminF1 v v

>

……………(5)I3

vmax v v vmax v ''

'>式中：

v in

v v vminFI3——垂向應(yīng)力差指數(shù)，無量綱；vvhMPa；vmax——壓裂形成垂直縫時(shí)所對(duì)應(yīng)的垂向應(yīng)力差閾值，MPa；默認(rèn)取值為15MPa，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；vmin——壓裂形成層理縫時(shí)所對(duì)應(yīng)的垂向應(yīng)力差閾值，MPa；默認(rèn)取值為9MPa，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；v'——水力裂縫縱向擴(kuò)展并溝通多條層理時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)垂向應(yīng)力差，MPa；默認(rèn)取值為12MPa，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整。v計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。天然裂縫發(fā)育程度指數(shù)式中：——?dú)w一化天然裂縫密度，無量綱；i/x/n/

in)/xn)145i45

……………(6)……………(7)——?dú)w一化主要天然裂縫走向與水平最大主應(yīng)力方向夾角，無量綱；i45——平均夾角，度。采用調(diào)和平均值，按公式（8）計(jì)算天然裂縫發(fā)育程度指數(shù)FI5：4式中：FI4—天然裂縫發(fā)育程度指數(shù)，無量綱；計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。

2(11)

……………(8)層理發(fā)育程度指數(shù)通過成像測(cè)井和取心描述等現(xiàn)場(chǎng)資料，獲得不同井段內(nèi)的層理密度。按公式（9）計(jì)算層理發(fā)育程度指數(shù)FI6。0

或 '

i

minFi

'

……………(9)I5

'

i ''1 i ''式中：

n

i FI5—層理發(fā)育程度指數(shù)，無量綱；i/'——最優(yōu)層理密度，條/米；默認(rèn)取值為10條/米，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；x——形成層理主導(dǎo)的裂縫形態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的層理密度閾值，條/米；默認(rèn)取值為20條/米，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；n/5條米，根據(jù)區(qū)塊具體情況可以適當(dāng)調(diào)整；計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。頁巖可壓性指數(shù)式中：

1230.15FI40.15FI5

…………(10）——頁巖可壓性指數(shù) ，無量綱計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后2位。頁巖可壓性指數(shù)等級(jí)評(píng)價(jià)按照表1評(píng)價(jià)頁巖可壓性指數(shù)等級(jí)。表1頁巖可壓性指數(shù)等級(jí)劃分表5頁巖可壓性指數(shù)評(píng)價(jià)等級(jí)≥07好0＜07一般＜04差6附錄A（資料性）可壓性權(quán)重系數(shù)確定方法構(gòu)造判斷矩陣方法A.1所示。與可壓性相關(guān)的各參數(shù)對(duì)比后的標(biāo)度值構(gòu)造判斷矩陣，如表A.2所示。表A.1判斷矩陣標(biāo)度標(biāo)度相對(duì)重要性含義1A1與A2同等重要3A1比A2重要一些5A1比A2明顯重要7A1比A2重要得多9A1比A2極度重要2、4、6、8上述兩相鄰判斷中間值表A.2判斷矩陣AA水平應(yīng)力差垂向應(yīng)力差天然裂縫發(fā)育指數(shù)層理發(fā)育指數(shù)脆性指數(shù)水平地應(yīng)力差11223垂向應(yīng)力差11223天然裂縫發(fā)育指數(shù)1/21/2113/2層理發(fā)育指數(shù)1/21/2113/2脆性指數(shù)1/31/32/32/31可壓性影響因素的權(quán)重計(jì)算利用和積法計(jì)算判斷矩陣A的最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，按公式（A.1）~（A.4）確定可壓性各影響因素的權(quán)重：

kjk1

……………（A.1）i j1i

……………（A.2）……………（A.3）j17式中：i,j1,2,,n，aijA的元素；——所求的特征向量。

12,n

……………（A.4）可得0.3,0.3,0.15,0.15,1]T8附錄B（資料性）所需參數(shù)獲取方法按照SY/T5163-2018中規(guī)定的方法測(cè)定頁巖樣品中的黏土礦物、石英、長(zhǎng)石、方解石、白云石、黃鐵礦的質(zhì)量百分含量。按照SY/T5940-2019中規(guī)定的公式計(jì)算井段動(dòng)態(tài)楊氏模量與動(dòng)態(tài)泊松比。按照SY/T5940-2019中8.11節(jié)式（107）計(jì)算最小水平地