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隔夹层脆性指数研究的意义

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发表于 2017-11-24 19:01:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第451篇原创文章
首发于2017年11月21日
作者:谭建波

隔夹层的有效隔挡对于压裂裂缝油藏有着重要的意义,往往在压裂施工过程中容易把隔夹层压穿,导致底部底水上窜而破坏了油藏。定量评价压裂区隔夹层的脆性特征可以很好指导压裂施工及压后效果评价。

脆性指数一般有两种计算方法:一是通过岩石组分法计算,但由于缺少岩石组分实验数据,故无法采用;二是通过弹性参数法计算,这一参数一般通过泊松比和杨氏模量来计算,杨氏模量及泊松比计算一般采用经验公式计算(特别注意各参数单位)。
计算泊松比(μ)公式:

01.JPG

计算杨氏模量(E)公式:
02.JPG

式中:μ——泊松比,无量纲;E——杨氏模量,MPa;ρ——岩石的容积密度,g/cm3;∆ts∆tp——岩石的横波、纵波时差,μs/m;vsvp——岩石的横波、纵波速度,m/s。

通过杨氏模量和泊松比来计算脆性指数,一是根据已有脆性指数参数,采用多元回归法,建立脆性指数、泊松比和杨氏模量的关系(1),二是杨氏模量和泊松比进行归一化处理,进而得到脆性指数(2)。

(1)
BI=60.64+1.44Ey-183.585μ  相关系数:0.9537   
式中:BI——性指数(%);Ey——归一化杨氏模量,(%);μ——泊松比,无量纲

(2)

BI=(Ey+μy)/2


(2-1)

        Ey=(E-Emin)/(Emax-Emin)×100%

(2-2)
        μy=(μ-μmin)/(μmax-μmin)×100%

式中BI——脆性指数(%);Ey——归一化后杨氏模量(%);μy——归一化泊松比(%);EEmax、Emin——综合测定、最大、最小杨氏模量;104MPa;μμmax、μmin——综合测定、最大、最小泊松比,无量纲,该公式不适合静态参数的脆性指数计算。
通过对某区脆性指数研究,一般为15~55%。通过研究发现其中某层间隔层脆性指数与其厚度有一定的关系,呈现出隔层厚度越薄,岩石脆性指数越大的特征(图1、图2)。

岩石厚度越薄、脆性指数越大的情况下岩层最容易压裂,故采用一个脆性指数/岩层厚度(B/T)的参数,定量的描述岩石的压裂程度。当隔层厚度小于5m时,B/T值大于5,这种隔层容易被压裂(图3)。

通过对隔夹层脆性指数的研究确定隔夹层易压裂的厚度,这对压裂施工有重要的指导意义。

03.jpg
图1  某层间隔层脆性指数(等值线)与其厚度(底色)叠合图

04.jpg
图2某层间隔层脆性指数与其厚度交会图

05.jpg
图3隔层脆性指数/厚度与其厚度交会图

-END-



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