A New Method for Evaluating Shale Fracability Index and Its Application
-
摘要: 脆性指数是评价页岩可压性的基础，国外的脆性指数研究只局限于近井筒参数。为了更全面地表征页岩的可压性，以压裂施工参数为基础，从能量的角度提出了一种新的页岩脆性指数综合评价方法，并建立了地质参数与工程参数有机结合的可压性指数综合模型；同时应用归一化方法，建立了利用等效支撑剂量与等效压裂液量的比值表征可压性指数的新模型。实例计算表明，采用该方法计算的脆性指数及可压性指数与压后产气效果关联度较强，能够准确反映裂缝的延伸性，其值大小可作为优选压裂段簇位置的依据，并具有较高的可信度和现场实用性。建议在现场推广应用，以促进国内页岩气的勘探开发效果及水平。Abstract: Brittleness evaluation is the basis for shale fracability evaluation,and the brittleness index research has been limited to near-wellbore zone in foreign studies.In order to fully describe the shale fracability,a new integrated method of shale brittleness index evaluation was proposed in view of energy based on fracturing parameters.A comprehensive model of shale fracability index was established taking into account both geology and engineering parameters.Moreover,the normalization method was adopted to establish a new model of shale fracability index which was evaluated by the ratio of equivalent proppant volume to equivalent fracturing fluid volume.Field application showed that the calculated shale brittleness index is highly correlated to fracability index and post-frac gas production,and may be used to determine the preferred fraturing position for each stage;the new method is reliable and practicable.It can be recommended for promoting shale gas exploration and development in China.
-
Keywords:
- shale /
- brittleness index /
- fracability index /
- evaluation method
-
-
[1] Evans R J,Klein J D,Walls J D,et al.Part Iii:the mechanics of electrical resistivity measurement on rock samples;SCA guidelines for sample preparation and porosity measurement of electrical resistivity samples[J].The Log Analyst,1990,31(2):64-67.
[2] Ingram J D.Research in ’90s[R].SEG 1992-1396,1992.
[3] Jarvie D.Finding bypassed or overlooked pay zones using geochemistry techniques[R].IPTC 12918,2008.
[4] Wang F P,Reed R M.Pore networks and fluid flow in gas shales[R].SPE 124253,2009.
[5] Rickman R,Mullen M,Petre E,et al.A practical use of shale petrophysics for stimulation design optimization:all shale playsare not clones of the Barnett Shale[R].SPE 115258,2008.
[6] 杨建,付永强,陈鸿飞,等.页岩储层的岩石力学特征[J].天然气工业,2012,32(7):12-14. Yang Jian,Fu Yongqiang,Chen Hongfei,et al.Rock mechanical characteristics of shale reservoirs[J].Natural Gas Industry,2012,32(7):12-14. [7] 张艺耀,王世彬,郭建春.页岩地层压裂工艺新进展[J].断块油气田,2013,20(3):278-281. Zhang Yiyao,Wang Shibin,Guo Jianchun.New progress of hydraulic fracturing technology for shale formation[J].Fault- Block Oil Gas Field,2013,20(3):278-281. [8] 李庆辉,陈勉,金衍,等.页岩脆性的室内评价方法及改进[J].岩石力学与工程学报,2012,31(8):1680-1685. Li Qinghui,Chen Mian,Jin Yan,et al.Indoor evaluation method for shale brittleness and improvement[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2012,31(8):1680-1685. [9] Heteny M.Handbook of experimental stress analysis[M].New York:John Wiley,1966:23-25.
[10] Lawn B R,Marshall D B.Hardness,toughness and brittleness:an indentation analysis[J].Journal of American Ceramic Society,1979,62(7):347-350.
[11] Jesse V H.Glossary of geology and related sciences[M].Washington: American Geological Institute,1960:99-102.
[12] Quinn J B,Quinn G D.Indentation brittleness of ceramics: a fresh approach[J].Journal of Materials Science,1997,32(16):4331-4346.
[13] Griggs David,Handin John.Rock deformation: a symposium[M].New York:Waverly Press,1960:66-67.
[14] Bishop A W.Progressive failure with special reference to the mechanism causing it[C]//Proceedings of the Geotechnical Conference,Olso:[s.n.],1967:142-150.
[15] 赵海峰,陈勉,金衍.页岩气藏网状裂缝系统的演示断裂动力学[J].石油勘探与开发,2012,39(4):464-470. Zhao Haifeng,Chen Mian,Jin Yan.Rock fracture kinetics of the fracture mesh system in shale gas reservoirs[J].Petroleum Exploration and Development, 2012,39(4):464-470. [16] 尹虎,王新海,张芳,等.吸附气对气水两相流页岩气井井底压力的影响[J].断块油气田,2013,20(1):74-76. Yin Hu,Wang Xinhai,Zhang Fang,et al.Influence of adsorbed gas on bottomhole pressure of shale gas wells with gas-water two-phase flow[J].Fault-Block Oil Gas Field,2013,20(1):74-76. -
期刊类型引用(58)
1. 丁琳，傅筱涵，李晓艳，李小平，靳子濠，王宇辰，吴琼玲，杨佳颖，远光辉. 珠江口盆地深层低渗储层成岩相及可压裂性分析——以惠州-陆丰地区文昌组为例. 中国海上油气. 2025(01): 26-38 . 
百度学术
2. 蒋艳芳. 大牛地气田DK13井区碳酸盐岩储层地质工程甜点评价. 天然气技术与经济. 2025(01): 1-5+19 . 百度学术
3. 邹清腾，曹博文，王永红，陈钊，舒东楚，尚立涛，侯腾飞. 考虑压裂诱导效应的页岩储层工程可压裂性评价. 大庆石油地质与开发. 2024(06): 155-162 . 百度学术
4. 李志明，孙中良，黎茂稳，曹婷婷，李政，刘鹏，蒋启贵，钱门辉，陶国亮. 济阳坳陷第一轮页岩油探井“失利”原因剖析. 地球科学. 2023(01): 143-157 . 百度学术
5. 朱海燕，龚丁，张兵. 致密砂岩气储层多尺度“地质-工程”双甜点评价新方法. 天然气工业. 2023(06): 76-86 . 百度学术
6. 吴百烈，彭成勇，武广瑷，楼一珊，尹彪. 可压性指数对压裂裂缝扩展规律的影响研究——以南海LF油田为例. 石油钻探技术. 2023(03): 105-112 . 本站查看
7. 任岚，李逸博，彭思瑞，赵超能，吴建发，李真祥. 基于综合可压性的深层页岩气压裂经济效益预测方法. 石油钻采工艺. 2023(02): 229-236 . 百度学术
8. 刘合，孟思炜，王素玲，董康兴，杨柳，陶嘉平，梁立豪. 古龙页岩力学特征与裂缝扩展机理. 石油与天然气地质. 2023(04): 820-828 . 百度学术
9. 李志明，刘雅慧，何晋译，孙中良，冷筠滢，李楚雄，贾梦瑶，徐二社，刘鹏，黎茂稳，曹婷婷，钱门辉，朱峰. 陆相页岩油“甜点”段评价关键参数界限探讨. 石油与天然气地质. 2023(06): 1453-1467 . 百度学术
10. 刘尧文，卞晓冰，李双明，蒋廷学，张驰. 基于应力反演的页岩可压性评价方法. 石油钻探技术. 2022(01): 82-88 . 本站查看
11. 郭大立，张书玲，王璇，甄怀宾，王成旺. 基于动态权函数的煤层可压性综合评价. 西南石油大学学报(自然科学版). 2022(02): 97-104 . 百度学术
12. 刘双莲. 页岩气“双甜点”参数测井评价方法. 石油与天然气地质. 2022(04): 1005-1012 . 百度学术
13. 郭旭升，胡德高，舒志国，李宇平，郑爱维，魏祥峰，倪凯，赵培荣. 重庆涪陵国家级页岩气示范区勘探开发建设进展与展望. 天然气工业. 2022(08): 14-23 . 百度学术
14. 蒋廷学，路保平，左罗，卞晓冰. 页岩气地质—工程可压度评价方法研究及应用. 天然气与石油. 2022(04): 68-74 . 百度学术
15. 李阳，赵清民，吕琦，薛兆杰，曹小朋，刘祖鹏. 中国陆相页岩油开发评价技术与实践. 石油勘探与开发. 2022(05): 955-964 . 百度学术
16. 杨振恒，陶国亮，鲍云杰，卢龙飞，孙永革，刘伟新，申宝剑，聂海宽. 南方海相深层页岩气储集空间差异化发育及保持机理探讨. 石油实验地质. 2022(05): 845-853+865 . 百度学术
17. LI Yang，ZHAO Qingmin，LYU Qi，XUE Zhaojie，CAO Xiaopeng，LIU Zupeng. Evaluation technology and practice of continental shale oil development in China. Petroleum Exploration and Development. 2022(05): 1098-1109 . 必应学术
18. 王贤君，肖丹凤，魏宇，吴浩兵. 海拉尔盆地塔木兰沟组储层可压性评价. 石油地质与工程. 2022(05): 106-110+114 . 百度学术
19. 钟亚军，罗攀，张磊，刘银山. 页岩气水平井体积压裂分段分簇方法研究. 石油化工应用. 2022(09): 31-34 . 百度学术
20. 蒋廷学，卞晓冰，左罗，沈子齐，刘建坤，吴春方. 非常规油气藏体积压裂全生命周期地质工程一体化技术. 油气藏评价与开发. 2021(03): 297-304+339 . 百度学术
21. 刘建坤，蒋廷学，卞晓冰，苏瑗，刘世华，魏娟明. 常压页岩气低成本高效压裂技术对策. 钻井液与完井液. 2020(03): 377-383 . 百度学术
22. 王小军，梁利喜，赵龙，刘向君，秦志军，李玮. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩岩石力学特性及可压裂性评价. 石油与天然气地质. 2019(03): 661-668 . 百度学术
23. 苏瑗，蒋廷学，卞晓冰，周珺. 一种页岩气井压后评估的远井可压指数评价方法. 石油化工应用. 2019(05): 43-48 . 百度学术
24. 付利，申瑞臣，庞飞，杨恒林，陈科. 页岩剪切摩擦与非稳态滑移特性实验. 地球科学. 2019(11): 3783-3793 . 百度学术
25. 高辉，张晓，何梦卿，徐创朝，窦亮彬，朱耿博仑，李宇. 基于测井数据体的页岩油储层可压裂性评价研究. 地球物理学进展. 2018(02): 603-612 . 百度学术
26. 姚军，黄朝琴，刘文政，张玉，曾青冬，严侠. 深层油气藏开发中的关键力学问题. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(04): 5-31 . 百度学术
27. 石文睿，冯爱国，陈四平，谭判. 一种描述页岩储层可压性的简易评价方法. 江汉石油职工大学学报. 2018(04): 38-41 . 百度学术
28. 杨恒林，张俊杰，王高成，付利，孙清华，田中兰. 四川威远及云南昭通区块龙马溪组优质页岩组构差异性与矿物纳米力学特征. 天然气勘探与开发. 2018(01): 16-22 . 百度学术
29. 赖富强，罗涵，覃栋优，夏炜旭，龚大建. 基于层次分析法的页岩气储层可压裂性评价研究. 特种油气藏. 2018(03): 154-159 . 百度学术
30. 翟文宝，李军，周英操，柳贡慧，黄涛，宋学锋. 基于测井资料的页岩储层可压裂性评价新方法. 岩性油气藏. 2018(03): 112-123 . 百度学术
31. 熊周海，操应长，王冠民，杨振，石晓明，张健，张婕，张宝，李佳伟. 湖相细粒沉积岩成分对可压裂性的控制作用. 中国矿业大学学报. 2018(03): 538-548+578 . 百度学术
32. 张驰. 涪陵页岩气田平桥区块深层气井压裂工艺优化与应用. 岩性油气藏. 2018(06): 160-168 . 百度学术
33. 路保平，丁士东. 中国石化页岩气工程技术新进展与发展展望. 石油钻探技术. 2018(01): 1-9 . 本站查看
34. 刘坤，孙建孟，陈心宇. 水平井致密油储层近井和远井可压性研究. 测井技术. 2017(04): 443-447 . 百度学术
35. 徐春碧，肖晖，杨德普，巴悦. 利用综合甜点对YDN地区龙马溪组页岩储层进行可压性评价. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2017(06): 1-4 . 百度学术
36. 王恩博，徐春碧，肖晖，王泽中. 龙马溪组页岩可压性实验评价. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2017(06): 5-7 . 百度学术
37. 肖佳林，李远照，候振坤，郭印同，王磊. 一种页岩储层脆性评价方法. 断块油气田. 2017(04): 486-489 . 百度学术
38. 王海涛，蒋廷学. 一种页岩气远井地层可压性简易评价方法及其应用. 科学技术与工程. 2017(15): 202-206 . 百度学术
39. 刘坤，孙建孟，王艳. 致密油储层水平井压后产能预测研究. 科学技术与工程. 2017(29): 88-95 . 百度学术
40. 刘晓，张帆，马耕，苏现波. 煤岩缝网改造关键因素分析及应用研究. 煤炭科学技术. 2017(06): 85-89+169 . 百度学术
41. 何泽轩. 水力压裂裂缝启裂扩展数值模拟. 石油化工应用. 2017(08): 58-61 . 百度学术
42. 何泽轩. 页岩储层水力压裂裂缝相互作用数值模拟研究. 石油化工应用. 2017(09): 43-45+50 . 百度学术
43. 杨恒林，乔磊，田中兰. 页岩气储层工程地质力学一体化技术进展与探讨. 石油钻探技术. 2017(02): 25-31 . 本站查看
44. 周顺林，尹帅，王凤琴，李东，易旺. 应力对泥页岩储层脆性影响的试验分析及应用. 石油钻探技术. 2017(03): 113-120 . 本站查看
45. 冯国强，赵立强，卞晓冰，蒋廷学，王步娥，侯磊. 深层页岩气水平井多尺度裂缝压裂技术. 石油钻探技术. 2017(06): 77-82 . 本站查看
46. 王濡岳，龚大建，丁文龙，冷济高，尹帅，王兴华，孙雅雄. 上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层脆性评价:以贵州岑巩区块为例. 地学前缘. 2016(01): 87-95 . 百度学术
47. 梁榜. 涪陵焦石坝页岩气初期产能主控因素研究. 江汉石油科技. 2016(04): 1-5 . 百度学术
48. 梁榜，卢文涛，曾勇，刘霜，张谦. 涪陵焦石坝页岩气初期产能主控因素研究. 江汉石油职工大学学报. 2016(05): 1-4 . 百度学术
49. 康毅力，佘继平，林冲，游利军. 钻井完井液浸泡弱化页岩脆性机制. 力学学报. 2016(03): 730-738 . 百度学术
50. 侯振坤，杨春和，魏翔，王磊，魏元龙，徐峰，汪虎. 龙马溪组页岩脆性特征试验研究. 煤炭学报. 2016(05): 1188-1196 . 百度学术
51. 王汉青，陈军斌，张杰，谢青，魏波，赵逸然. 基于权重分配的页岩气储层可压性评价新方法. 石油钻探技术. 2016(03): 88-94 . 本站查看
52. 卞晓冰，蒋延学，贾长贵，王海涛，李双明，苏瑗，卫然. 基于施工曲线的页岩气井压后评估新方法. 天然气工业. 2016(02): 60-65 . 百度学术
53. 王海涛，蒋廷学，李远照，卞晓冰，华继军. 页岩气水平井压裂分段分簇综合优化方法. 新疆石油地质. 2016(02): 218-221 . 百度学术
54. 王海涛，蒋廷学，卞晓冰，段华. 深层页岩压裂工艺优化与现场试验. 石油钻探技术. 2016(02): 76-81 . 本站查看
55. 黄进，吴雷泽，游园，黄晓凯，聂彬，张辉. 涪陵页岩气水平井工程甜点评价与应用. 石油钻探技术. 2016(03): 16-20 . 本站查看
56. 蒋廷学，卞晓冰. 页岩气储层评价新技术——甜度评价方法. 石油钻探技术. 2016(04): 1-6 . 本站查看
57. 陈昀，金衍，陈勉. 基于能量耗散的岩石脆性评价方法. 力学学报. 2015(06): 984-993 . 百度学术
58. 陈勉，葛洪魁，赵金洲，姚军. 页岩油气高效开发的关键基础理论与挑战. 石油钻探技术. 2015(05): 7-14 . 本站查看
其他类型引用(55)
计量
- 文章访问数: 4535
- HTML全文浏览量: 191
- PDF下载量: 3780
- 被引次数: 113
下载:
