岩石可压裂性评价方法、装置、介质及设备与流程

1.本发明属于油气地震勘探与开发领域，具体涉及一种岩石可压裂性评价方法、装置、介质及电子设备。


背景技术：

2.随着勘探的不断深入，常规石油天然气资源增储增产难度越来越大，占油气资源总量80％的非常规油气资源的战略地位日趋重要，成为目前油气勘探和开发的热点领域，也是石油工业的发展趋向，近些年非常规油气资源勘探开发规模日益增长，业界对其的认识也日趋成熟。但由于非常规油气资源储层地质结构复杂，已掌握的地质勘探开发理论和常规油气开发技术不能完全适用于非常规油气资源，目前非常规油气藏在勘探开发中仍面临着许多技术挑战，如压裂缝网的表征和扩展。
3.页岩油气藏或者致密油气藏等非常规油气藏必须通过大规模的体积压裂，在地层中形成复杂缝网，才能达到较好的储层改造效果，实现大规模经济开发的目的。储层可压裂性评价作为压裂层段优选、压后产能评估定量评价的基础，是压裂方案设计成功与否的关键所在。通常采用岩石脆性指数来表征储层的可压裂性。研究发现，岩石可压裂性实际是岩石脆性、断裂韧性、地质成岩作用等多方面因素的综合响应，受岩石本身特征和储层地质特征的影响，但与施工工艺、泵注排量等工程因素无关。
4.现有方法对于岩石可压裂性的评价主要是采用单一的脆性指数来表征，同时，在脆性指数的计算方法上采用的多是弹性参数的脆性计算方法或者是基于岩石矿物组分模型的脆性计算方法，这二类方法在实际应用中，二者会出现较大的偏差。前者测井曲线计算的弹性模量不仅受岩性影响，还受物性及流体影响，后者基于矿物组分法，只跟岩性有关，计算精度有所局限。
5.因此，需要研究一种准确性高的岩石脆性评价方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提出一种准确性高的岩石脆性评价方法。
7.本发明提供一种岩石可压裂性评价方法，包括：采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算所述井的水平应力差参数；计算每个井的岩石断裂能密度；基于所述每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得所述井对应的可压裂指数；基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
8.可选的，所述构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
9.[0010][0011]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0012]
可选的，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0013][0014]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0015]
可选的，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0016]gε
＝f(e)
[0017]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0018]
可选的，采用下述公式计算可压裂指数：
[0019]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0020]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0021]
可选的，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将所述压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0022]
本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0023]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0024]
本发明还提供一种岩石可压裂性评价装置，包括：脆性指数获得模块，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；水平应力差参数获得模块，计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算所述井的水平应力差参数；岩石断裂能密度获得模块，计算每个井的岩石断裂能密度；可压裂指数获得模块，基于所述每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得所述井对应的可压裂指数；可压裂性指数体数据获得模块，基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；可压裂指数的平面分布获得模块，沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
[0025]
可选的，所述构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
[0026][0027][0028]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0029]
可选的，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0030][0031]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0032]
可选的，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0033]gε
＝f(e)
[0034]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0035]
可选的，采用下述公式计算可压裂指数：
[0036]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0037]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0038]
可选的，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将所述压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0039]
本发明的有益效果在于：本发明的岩石可压裂性评价方法采用多元影响因子融合计算可压裂指数，对可压裂性进行全面评价，克服了单一因素分析可压裂性的片面性，评价准确度高，对岩石可压裂性进行了定量表征，提升了储层定量描述的精度，提高了非常规油气藏地质甜点的预测精度。
[0040]
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
[0041]
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0042]
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的流程图。
[0043]
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的又一流程图。
[0044]
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的可压裂指数的平面分布。
[0045]
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价装置的结构框图。
[0046]
附图标记说明
[0047]
102、脆性指数获得模块；104、水平应力差参数获得模块；106、岩石断裂能密度获得模块；108、可压裂指数获得模块；110、可压裂性指数体数据模块；112、可压裂指数的平面分布获得模块。
具体实施方式
[0048]
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0049]
本发明提供一种岩石可压裂性评价方法，包括：采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算井的水平应力差参数；计算每个井的岩石断裂能密度；基于每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得井对应的可压裂指数；基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
[0050]
具体的，基于岩石物理建模思想，采用岩石弹性参数的方法计算得到岩石脆性指数；基于岩石三轴实验建立不同围压下峰后断裂能密度与弹性模量的定量关系，利用峰后断裂能密度定量表征目标油气藏的断裂韧性；采用应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数来计算水平应力差参数，基于脆性指数、断裂能密度和水平应力差计算获得可压裂指数，将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将可压裂性指数形成的曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学协模拟，得到可压裂性指数体数据。提取可压裂性指数体数据的沿层属性，确定可压裂性指数的平面分布，综合测井计算裂缝分布、脆性指数等指标，用于“甜点”预测和指导钻井位置优选。
[0051]
根据示例性的实施方式，岩石可压裂性评价方法采用多元影响因子融合计算可压裂指数，对可压裂性进行全面评价，克服了单一因素分析可压裂性的片面性，评价准确度高，对岩石可压裂性进行了定量表征，提升了储层定量描述的精度，提高了非常规油气藏地质甜点的预测精度。
[0052]
作为可选方案，构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
[0053][0054][0055]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向
构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0056]
具体的，采用应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数。
[0057][0058][0059]
式中，σh为最大水平主应力，mpa；σh为最小水平主应力，mpa；σv为上覆地层压力，mpa；pp为地层孔隙压力，mpa；α为biot系数；e为岩石静态杨氏模量，pa；ν为岩石静态泊松比；εh为最大水平应力方向构造应力系数；εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0060]
作为可选方案，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0061][0062]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0063]
具体的，由最大水平主应力σh和最小水平主应力σh来计算水平应力差系数β。水平应力差较小时，地应力对压裂裂缝的控制作用较弱，压裂裂缝容易沿多个方向扩展，容易形成网状裂缝。
[0064][0065]
作为可选方案，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0066]gε
＝f(e)
[0067]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0068]
具体的，根据岩石三轴实验结果建立不同围压下峰后断裂能密度评价公式。
[0069]gε
＝f(e)
[0070]
式中g
ε
表示岩石断裂能密度，单位为n.mm/mm3；e表示静态杨氏模量，单位为gpa；f函数根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式选择确定。
[0071]
作为可选方案，采用下述公式计算可压裂指数：
[0072]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0073]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0074]
具体的，综合计算岩石的可压裂性指数：
[0075]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0076]
其中，为正向指标，越大越好，为逆向指标。
w1，w2，w3分别为bi，β，g
ε
三项指标的加权系数，其值依各自对岩石可压裂性的影响程度大小确定为0.5，0.3，0.2。
[0077]
作为可选方案，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0078]
作为可选方案，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数包括：根据测井解释的矿物曲线或者岩性曲线，采用hashin-shtrikman界限平均法，计算骨架的弹性模量；基于骨架的弹性模量，建立岩石物理模型；基于岩石物理模型，计算岩石物理模型中干岩石的模量；根据温度和压力，基于岩石物理模型，计算岩石物理模型中流体的体积模量；基于干岩石的模量和流体的体积模量，对岩石物理模型进行流体替换，调整流体替换过程中的干岩石数量和流体体积，使得基于岩石物理模型获得的纵波速度、横波速度、密度与实测纵波速度、横波速度、密度的差值小于预设差值，基于此时刻的岩石物理模型计算杨氏模量和泊松比。
[0079]
作为可选方案，采用下述步骤对岩石物理模型进行流体替换：将岩石物理模型中干岩石孔隙中的空气替换成原状地层下的流体。
[0080]
具体的，1)根据测井解释的矿物曲线或者岩性曲线，采用hashin-shtrikman界限平均，计算骨架的弹性模量；
[0081]
2)根据弹性模量，选用适合的各向异性岩石物理模型，如各向异性dem模型，基于岩石物理模型计算干岩石的模量；
[0082]
3)根据温度和压力，基于岩石物理模型计算流体的体积模量；
[0083]
4)基于岩石物理模型模型，进行流体替换，将步骤2)中干岩石的孔隙里面的空气替换成原状地层下的流体，得到原状地层的纵波速度、横波速度、密度；
[0084]
5)调整步骤4)的模型参数，由实测纵波速度、横波速度、密度验证标定来确定步骤4)中弹性三参数的最优值。
[0085]
6)由步骤5)中预测确定的纵波速度、横波速度、密度计算相应骨架的杨氏模量和泊松比。
[0086]
7)建立基于岩石弹性参数的脆性评价公式，由步骤6)中计算得到的杨氏模量和泊松比计算脆性指数bi。
[0087]
bi＝v
石英
*(ym
石英
/pr
石英
)/(v
石英
*(ym
石英
/pr
石英
)+v
粘土
*(ym
粘土
/pr
粘土
)+v
方解石
*(ym
方解石
/pr
方解石
))
[0088]
式中：ym，综合测定的杨氏模量，mpa；pr，综合测定的泊松比，无量纲；v代表不同的矿物组分的体积含量。
[0089]
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0090]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0091]
本发明还提供一种岩石可压裂性评价装置，包括：脆性指数获得模块，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；水平应力差参数获得模块，计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算井的
水平应力差参数；岩石断裂能密度获得模块，计算每个井的岩石断裂能密度；可压裂指数获得模块，基于每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得井对应的可压裂指数；可压裂性指数体数据获得模块，基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；可压裂指数的平面分布获得模块，沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
[0092]
具体的，基于岩石物理建模思想，采用岩石弹性参数的方法计算得到岩石脆性指数；基于岩石三轴实验建立不同围压下峰后断裂能密度与弹性模量的定量关系，利用峰后断裂能密度定量表征目标油气藏的断裂韧性；采用应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数来计算水平应力差参数，基于脆性指数、断裂能密度和水平应力差计算获得可压裂指数，将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将可压裂性指数形成的曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学协模拟，得到可压裂性指数体数据。提取可压裂性指数体数据的沿层属性，确定可压裂性指数的平面分布，综合测井计算裂缝分布、脆性指数等指标，用于“甜点”预测和指导钻井位置优选。
[0093]
根据示例性的实施方式，岩石可压裂性评价装置采用多元影响因子融合计算可压裂指数，对可压裂性进行全面评价，克服了单一因素分析可压裂性的片面性，评价准确度高，对岩石可压裂性进行了定量表征，提升了储层定量描述的精度，提高了非常规油气藏地质甜点的预测精度。
[0094]
作为可选方案，构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
[0095][0096][0097]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0098]
具体的，采用应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数。
[0099][0100][0101]
式中，σh为最大水平主应力，mpa；σh为最小水平主应力，mpa；σv为上覆地层压力，mpa；pp为地层孔隙压力，mpa；α为biot系数；e为岩石静态杨氏模量，pa；ν为岩石静态泊松比；εh为最大水平应力方向构造应力系数；εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0102]
作为可选方案，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0103][0104]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0105]
具体的，由最大水平主应力σh和最小水平主应力σh来计算水平应力差系数β。水平
应力差较小时，地应力对压裂裂缝的控制作用较弱，压裂裂缝容易沿多个方向扩展，容易形成网状裂缝。
[0106][0107]
作为可选方案，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0108]gε
＝f(e)
[0109]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0110]
具体的，根据岩石三轴实验结果建立不同围压下峰后断裂能密度评价公式。
[0111]gε
＝f(e)
[0112]
式中g
ε
表示岩石断裂能密度，单位为n.mm/mm3；e表示静态杨氏模量，单位为gpa；f函数根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式选择确定。
[0113]
作为可选方案，采用下述公式计算可压裂指数：
[0114]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0115]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0116]
具体的，综合计算岩石的可压裂性指数：
[0117]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0118]
其中，为正向指标，越大越好，为逆向指标。w1，w2，w3分别为bi，β，g
ε
三项指标的加权系数，其值依各自对岩石可压裂性的影响程度大小确定为0.5，0.3，0.2。
[0119]
作为可选方案，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0120]
作为可选方案，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数包括：根据测井解释的矿物曲线或者岩性曲线，采用hashin-shtrikman界限平均法，计算骨架的弹性模量；基于骨架的弹性模量，建立岩石物理模型；基于岩石物理模型，计算岩石物理模型中干岩石的模量；根据温度和压力，基于岩石物理模型，计算岩石物理模型中流体的体积模量；基于干岩石的模量和流体的体积模量，对岩石物理模型进行流体替换，调整流体替换过程中的干岩石数量和流体体积，使得基于岩石物理模型获得的纵波速度、横波速度、密度与实测纵波速度、横波速度、密度的差值小于预设差值，基于此时刻的岩石物理模型计算杨氏模量和泊松比。
[0121]
作为可选方案，采用下述步骤对岩石物理模型进行流体替换：将岩石物理模型中干岩石孔隙中的空气替换成原状地层下的流体。
[0122]
具体的，1)根据测井解释的矿物曲线或者岩性曲线，采用hashin-shtrikman界限平均，计算骨架的弹性模量；
[0123]
2)根据弹性模量，选用适合的各向异性岩石物理模型，如各向异性dem模型，基于岩石物理模型计算干岩石的模量；
[0124]
3)根据温度和压力，基于岩石物理模型计算流体的体积模量；
[0125]
4)基于岩石物理模型模型，进行流体替换，将步骤2)中干岩石的孔隙里面的空气替换成原状地层下的流体，得到原状地层的纵波速度、横波速度、密度；
[0126]
5)调整步骤4)的模型参数，由实测纵波速度、横波速度、密度验证标定来确定步骤4)中弹性三参数的最优值。
[0127]
6)由步骤5)中预测确定的纵波速度、横波速度、密度计算相应骨架的杨氏模量和泊松比。
[0128]
7)建立基于岩石弹性参数的脆性评价公式，由步骤6)中计算得到的杨氏模量和泊松比计算脆性指数bi。
[0129]
bi＝v
石英
*(ym
石英
/pr
石英
)/(v
石英
*(ym
石英
/pr
石英
)+v
粘土
*(ym
粘土
/pr
粘土
)+v
方解石
*(ym
方解石
/pr
方解石
))
[0130]
式中：ym，综合测定的杨氏模量，mpa；pr，综合测定的泊松比，无量纲；v代表不同的矿物组分的体积含量。
[0131]
实施例一
[0132]
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的又一流程图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价方法的可压裂指数的平面分布。
[0133]
结合图1、图2和图3所示，该岩石可压裂性评价方法，包括：
[0134]
步骤1：采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；
[0135]
步骤2：计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算井的水平应力差参数；
[0136]
步骤3：计算每个井的岩石断裂能密度；
[0137]
步骤4：基于每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得井对应的可压裂指数；
[0138]
步骤5：基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；
[0139]
步骤6：沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
[0140]
其中，构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
[0141][0142][0143]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向
构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0144]
其中，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0145][0146]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0147]
其中，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0148]gε
＝f(e)
[0149]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0150]
其中，采用下述公式计算可压裂指数：
[0151]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0152]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0153]
其中，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0154]
采用本发明的岩石可压裂性评价方法对某实际研究区非常规储层目标层段进行储层段脆性指数、断裂能密度、水平应力差的计算，并进行融合计算得到岩石可压裂综合指数。通过地质统计学协模拟得到可压裂指数数据体、依据钻井资料和测井曲线特征开合适的时窗沿目的层提取可压裂指数的平面分布图，如下图3所示。图中深色代表可压裂指数数值较大的区域，表征该区域岩石可压性强，在同等地应力情况下，更容易形成复杂缝网，相对能够达到较好的储层改造效果，实现油气的高效开采。图示两口钻井a、b的位置，按照岩石可压裂指数预测结果，a井的油气产出效果应该较好。
[0155]
由测井综合评价方法计算得到井点处用于指示“甜点”的敏感参数曲线有裂缝发育密度、总有机碳含量toc、岩石脆性指数bi三条曲线。依据测井评价的结果来看，相较而言，井点a处在裂隙发育区域，总有机碳含量也较高，测井计算得到的脆性指数数值较大，即从测井评价角度来判断的话，井点a处相对属于油气富集区域。
[0156]
对照实际生产情况，证实a井不含水，日产气量及总产气量均优于b井。这也由测井评价结果和实际生产效果证明了利用本发明预测优选的天然气开发甜点位置是可靠的。岩石可压裂性分布平面图能够圈定钻井有利位置，本发明有效提高了非常规油气藏甜点位置优选的准确度，对非常规油气藏的勘探开发具有现实的指导意义。
[0157]
实施例二
[0158]
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种岩石可压裂性评价装置的结构框图。
[0159]
如图4所示，该岩石可压裂性评价装置，包括：
[0160]
脆性指数获得模块102，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；
[0161]
水平应力差参数获得模块104，计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算井的水平应力差参数；
[0162]
岩石断裂能密度获得模块106，计算每个井的岩石断裂能密度；
[0163]
可压裂指数获得模块108，基于每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得井对应的可压裂指数；
[0164]
可压裂性指数体数据获得模块110，基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；
[0165]
可压裂指数的平面分布获得模块112，沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。
[0166]
其中，构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：
[0167][0168][0169]
其中，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力，σv为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，εh为最大水平应力方向构造应力系数，εh为最小水平应力方向构造应力系数。
[0170]
其中，采用下述公式计算水平应力差参数：
[0171][0172]
其中，β为水平应力差系数，σh为最大水平主应力，σh为最小水平主应力。
[0173]
其中，采用下述公式计算岩石断裂能密度：
[0174]gε
＝f(e)
[0175]
其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。
[0176]
其中，采用下述公式计算可压裂指数：
[0177]
f＝w1bin+w2βn+w3g
ε
[0178]
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bin为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，βn为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。
[0179]
其中，采用下述步骤获得可压裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。
[0180]
实施例三
[0181]
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处
理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0182]
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
[0183]
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。
[0184]
该处理器可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
[0185]
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获取良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
[0186]
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0187]
实施例四
[0188]
本公开提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述岩石可压裂性评价方法。
[0189]
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
[0190]
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：cd－rom和dvd)、磁光存储介质(例如：mo)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置rom的媒体(例如：rom盒)。
[0191]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种岩石可压裂性评价方法，其特征在于，包括：采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算所述井的水平应力差参数；计算每个井的岩石断裂能密度；基于所述每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得所述井对应的可压裂指数；基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。2.根据权利要求1所述的岩石可压裂性评价方法，其特征在于，所述构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：簧模型中的构造应变系数：其中，σ
h
为最大水平主应力，σ
h
为最小水平主应力，σ
v
为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，ε
h
为最大水平应力方向构造应力系数，ε
h
为最小水平应力方向构造应力系数。3.根据权利要求2所述的岩石可压裂性评价方法，其特征在于，采用下述公式计算水平应力差参数：其中，β为水平应力差系数，σ
h
为最大水平主应力，σ
h
为最小水平主应力。4.根据权利要求1所述的岩石可压裂性评价方法，其特征在于，采用下述公式计算岩石断裂能密度：g
ε
＝f(e)其中，g
ε
为岩石断裂能密度，e为静态杨氏模量，f为根据岩石三轴实验结果采用最佳拟合方式确定的函数。5.根据权利要求3所述的岩石可压裂性评价方法，其特征在于，采用下述公式计算可压裂指数：f＝w1bi
n
+w2β
n
+w3g
ε
其中，f为第ρ个井的可压裂指数，bi
n
为正向指标，bi
ρ
为第ρ个井的脆性指数，bi
ρ,max
为多个井的脆性指数中的最大值，bi
ρ,min
为多个井的脆性指数中的最小值，w1为第一系数，β
n
为逆向指标，β为第ρ个井的水平应力差系数，β
max
为多个井的水平应力差系数中的最大值，β
min
为多个井的水平应力差系数中的最小值，w2为第二系数，g
ε
为岩石断裂能密度，w3为第三系数。6.根据权利要求1所述的岩石可压裂性评价方法，其特征在于，采用下述步骤获得可压
裂性指数体数据：将多个井的可压裂指数形成可压裂性指数曲线；将叠后波阻抗体作为体约束数据输入，将所述压裂性指数曲线作为井约束数据输入，开展地质统计学反演，获得可压裂性指数体数据。7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-6所述的岩石可压裂性评价方法。8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-6所述的岩石可压裂性评价方法。9.一种岩石可压裂性评价装置，其特征在于，包括：脆性指数获得模块，采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；水平应力差参数获得模块，计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算所述井的水平应力差参数；岩石断裂能密度获得模块，计算每个井的岩石断裂能密度；可压裂指数获得模块，基于所述每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得所述井对应的可压裂指数；可压裂性指数体数据获得模块，基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；可压裂指数的平面分布获得模块，沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。10.根据权利要求9所述的岩石可压裂性评价装置，其特征在于，包括：所述构造应变系数包括最大水平主应力和最小水平主应力，采用下述公式计算应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数：其中，σ
h
为最大水平主应力，σ
h
为最小水平主应力，σ
v
为上覆地层压力，pp为地层孔隙压力，α为biot系数，e为岩石静态杨氏模量，ν为岩石静态泊松比，ε
h
为最大水平应力方向构造应力系数，ε
h
为最小水平应力方向构造应力系数；采用下述公式计算水平应力差参数：其中，β为水平应力差系数，σ
h
为最大水平主应力，σ
h
为最小水平主应力。

技术总结
本发明公开了岩石可压裂性评价方法、装置、介质及设备，该方法包括：采用岩石弹性参数方法计算每个井的脆性指数；计算每个井的应力多边形和井眼垮塌宽度反演弹簧模型中的构造应变系数，基于每个井的构造应变系数，计算井的水平应力差参数；计算每个井的岩石断裂能密度；基于每个井的脆性指数、水平应力差系数和断裂能密度，获得井对应的可压裂指数；基于每个井的可压裂指数，获得可压裂性指数体数据；沿目的层提取可压裂性指数体数据中的数据，获得可压裂指数的平面分布。本发明的岩石可压裂性评价方法采用多元影响因子融合计算可压裂指数，对可压裂性进行全面评价，克服了单一因素分析可压裂性的片面性，评价准确度高。评价准确度高。评价准确度高。


技术研发人员：陈冬 刘春园
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2023/10/15