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页岩气储层可压裂性评价技术 被引量：194
1
作者 袁俊亮 邓金根 +5 位作者 张定宇 李大华 闫伟 陈朝刚 程礼军 陈子剑 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期523-527,共5页
从页岩气储层岩石的脆性指数、断裂韧性、岩石力学特性3个方面,对中国页岩气储层可压裂性评价技术进行了研究。根据弹性模量与泊松比的分布范围,建立了适用于四川盆地下志留统龙马溪组页岩的脆性指数预测模型;总结了室内实验测定和利用... 从页岩气储层岩石的脆性指数、断裂韧性、岩石力学特性3个方面,对中国页岩气储层可压裂性评价技术进行了研究。根据弹性模量与泊松比的分布范围,建立了适用于四川盆地下志留统龙马溪组页岩的脆性指数预测模型;总结了室内实验测定和利用测井数据计算页岩储层Ⅰ型、Ⅱ型断裂韧性的计算方法;初步建立了以弹性模量E、泊松比μ、单轴抗拉强度St三项岩石力学参数为自变量,可压裂指数Frac为因变量的可压裂性评价方法;绘制了可压裂指数立体图版,据此评价页岩气储层压裂的难易程度,弹性模量值越高,泊松比和抗拉强度值越低,则Frac值越高,反映储层越容易被压裂。根据地震测井和垂直地震剖面(VSP)等资料,结合室内实验校正,获取整个储层的岩石力学参数后,可以计算任意处的可压裂指数,建立储层可压裂性立体分布图。 展开更多
关键词 页岩气 可压性评价 脆性指数 断裂韧性 岩石力学特性 可压裂指数
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基于应力–应变曲线的岩石脆性特征定量评价方法 被引量：112
2
作者 周辉 孟凡震 +2 位作者 张传庆 徐荣超 卢景景 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1114-1122,共9页
脆性是岩石的一种重要性质,岩石的许多力学行为都与其脆性有关。总结现有的基于强度、应力–应变曲线、加卸载试验、硬度、矿物成分等脆性指标,并详细分析这些指标在评价岩石脆性时的局限性。为合理、准确评价岩石的脆性程度,提出一种... 脆性是岩石的一种重要性质,岩石的许多力学行为都与其脆性有关。总结现有的基于强度、应力–应变曲线、加卸载试验、硬度、矿物成分等脆性指标,并详细分析这些指标在评价岩石脆性时的局限性。为合理、准确评价岩石的脆性程度,提出一种建立在应力–应变曲线峰后应力降的相对大小和绝对速率基础上、能够考虑岩石塑性屈服特性和应力状态影响的新的脆性指标,并开展单轴和三轴压缩实验对新指标进行检验。试验结果表明:水泥砂浆和大理岩脆性程度均随围压增大而减小,相同应力状态下大理岩脆性程度均大于水泥砂浆,这与二者实际脆性程度相符;单轴试验条件下灰岩、大理岩、花岗岩和红砂岩的脆性程度依次减小,破坏时的轴向应变逐渐增大,这与"应变越低脆性程度越大"吻合。试验结果可很好地验证该脆性指标的可靠性,研究成果对丰富和改进现有的岩石脆性特征评价方法具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石力学 脆性指标 应力-应变曲线 峰后应力降 围压影响
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脆性岩石起裂应力水平与脆性指标关系探讨 被引量：91
3
作者 王宇 李晓 +4 位作者 武艳芳 贲雨星 李定守 赫建明 张搏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期264-275,共12页
脆性指标与起裂应力作为岩石力学性质的内在体现,均反映岩石的非均质性和结构上的差异,二者存在一种必然的联系,通过理论研究和算例分析来探讨起裂应力水平与基于单轴抗压、抗拉强度比值的脆性指标的关系。首先,归纳总结基于压拉比、全... 脆性指标与起裂应力作为岩石力学性质的内在体现,均反映岩石的非均质性和结构上的差异,二者存在一种必然的联系,通过理论研究和算例分析来探讨起裂应力水平与基于单轴抗压、抗拉强度比值的脆性指标的关系。首先,归纳总结基于压拉比、全应力–应变特征及硬度或坚固性的28种基本脆性测试方法。然后,研究硬脆性岩石单轴压缩起裂机制,讨论基于裂纹体积应变拐点的起裂应力确定方法,并定义起裂应力水平指标K。最后,结合具体工程算例探讨岩石起裂应力与基于压拉比的脆性指标的函数关系,深入验证起裂应力水平和脆性指标间内在联系的必然性。得出以下结论:(1)以岩石单轴抗压、抗拉强度为纽带,建立起裂应力水平和脆性指标间的函数关系,根据单轴压缩起裂应力与单轴抗拉强度的关系,进一步验证脆性指标与起裂应力水平存在内在联系的必然性。(2)岩石起裂应力水平与脆性指标B5和B6存在明显的函数关系,起裂应力水平与B5呈幂函数关系,与B6呈线性函数关系,相关系数均大于85%。(3)采用起裂应力水平指标重新定义脆性指标,通过岩石的室内单轴压缩试验,由起裂应力水平可以快速得到岩石的脆性指标。通过这一研究,丰富了岩石起裂应力与脆性指标的关系,为脆性指标的计算提供了一条新思路。 展开更多
关键词 岩石力学 脆性岩石 脆性指标 起裂应力 单轴压缩试验 函数关系
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页岩气储层可压性评价新方法 被引量：78
4
作者 赵金洲 许文俊 +2 位作者 李勇明 胡晋阳 李晋秦 《天然气地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1165-1172,共8页
可压性是表征页岩储层能被有效改造的难易程度。根据页岩储层缝网压裂施工实践,通过具体化页岩储层＂有效压裂＂概念,明确了页岩储层可压性的实际意义,即在相同压裂工艺技术条件下,页岩气储层中形成复杂裂缝网络并获得足够大的储层改造... 可压性是表征页岩储层能被有效改造的难易程度。根据页岩储层缝网压裂施工实践,通过具体化页岩储层＂有效压裂＂概念,明确了页岩储层可压性的实际意义,即在相同压裂工艺技术条件下,页岩气储层中形成复杂裂缝网络并获得足够大的储层改造体积的概率以及获取高经济效益的能力。现有评价方法由于分析因素不够全面导致评价效果不理想。通过综合页岩脆性、断裂韧性和天然弱面3个方面特性,提出了能全面、科学表征页岩气可压性的评价方法,摒弃了现有方法的不足。基于储层各参数特征,可将该方法的可压性程度分为三级：可压性系数介于0～0.225之间,可压性程度较低,压裂效果差;可压性系数介于0.225～0.5之间,可压性程度一般,压裂效果较好;可压性系数介于0.5～0.8之间,可压性程度较高,缝网压裂效果理想。采用新的评价方法计算得出四川盆地下志留统龙马溪组页岩可压性系数为0.392 8,可压性程度一般,与该区域页岩气井缝网压裂改造时的微地震监测结果一致,说明新方法计算准确,现场应用方便,可为压裂选井、选层提供前期指导。 展开更多
关键词 页岩气 可压性评价 脆性 断裂韧性 天然弱面 可压性系数
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鄂尔多斯盆地致密油层混合水压裂试验 被引量：68
5
作者 王晓东 赵振峰 +3 位作者 李向平 马兵 杨晓刚 闫永萍 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期80-83,共4页
鄂尔多斯盆地长C储层岩性致密、物性差,采用常规工艺增产幅度有限,提高单井产量面临巨大的挑战。针对盆地长C致密储层的地质特征,借鉴国外致密油开发的成功经验,以体积压裂为理念,开展了致密油直井混合水压裂技术试验,取得了阶段性成果... 鄂尔多斯盆地长C储层岩性致密、物性差,采用常规工艺增产幅度有限,提高单井产量面临巨大的挑战。针对盆地长C致密储层的地质特征,借鉴国外致密油开发的成功经验,以体积压裂为理念,开展了致密油直井混合水压裂技术试验,取得了阶段性成果。通过对鄂尔多斯盆地致密储层混合水压裂先导试验的分析与总结,进一步探索长庆油田致密储层提高单井产量试验的新思路、新方法,为有效动用盆地致密油提供技术保障。 展开更多
关键词 致密储层 体积压裂 混合水压裂 增产体积 脆性指数
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致密气储层可压裂性测井评价方法 被引量：67
6
作者 孙建孟 韩志磊 +1 位作者 秦瑞宝 张晋言 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期74-80,共7页
从致密砂岩脆性指数和断裂韧性2个方面对致密气储层可压裂性测井评价方法进行了研究。总结并对比分析了室内实验测定和利用测井数据计算致密气储层脆性指数的方法,建立了研究区适用性较好的脆性指数预测模型;为克服单纯依赖脆性指数进... 从致密砂岩脆性指数和断裂韧性2个方面对致密气储层可压裂性测井评价方法进行了研究。总结并对比分析了室内实验测定和利用测井数据计算致密气储层脆性指数的方法,建立了研究区适用性较好的脆性指数预测模型;为克服单纯依赖脆性指数进行可压裂性评价时的不足,应用线弹性断裂理论构建脆性指数和断裂韧性相结合的可压裂性指数。指示了筛选优良可压裂层段的标准:较高的脆性指数和较强的水力压裂造缝能力。从而,具有较高可压裂性指数的地层被认为是可压裂层段,具有较低可压裂性指数的地层被认为是压裂遮挡层。以鄂尔多斯盆地致密砂岩地层S井为例进行致密气储层可压裂性指数建模,形成基于可压裂性指数模型的可压裂性测井评价技术流程。 展开更多
关键词 致密气储层 可压裂性评价 脆性指数 断裂韧性 可压裂性指数
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四川盆地五峰组—龙马溪组页岩脆性评价与“甜点层”预测 被引量：63
7
作者 张晨晨 王玉满 +2 位作者 董大忠 李新景 管全中 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期51-60,共10页
页岩气储层评价过程中,有机碳含量是表征富有机质页岩的主要指标,脆性指数则是反映压裂品质的重要参数,有机碳含量与脆性指数相结合可以更为精细地刻画"甜点层"的分布,从而为勘探开发工作提供有利依据。为此,依据岩矿资料,应... 页岩气储层评价过程中,有机碳含量是表征富有机质页岩的主要指标,脆性指数则是反映压裂品质的重要参数,有机碳含量与脆性指数相结合可以更为精细地刻画"甜点层"的分布,从而为勘探开发工作提供有利依据。为此,依据岩矿资料,应用"石英+白云石+黄铁矿"三矿物脆性指数模型对四川盆地焦石坝、长宁和威远3个气田的上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组富有机质页岩进行了脆性评价。基于脆性指数(BI)与有机碳含量(TOC)之间的显著相关性,综合有机质丰度和可压裂性,建立了储层品质的分级标准:TOC>3%且BI>50%为优质储层(甜点层);2%<TOC<3%且40%<BI<50%为次优储层;1%<TOC<2%且30%<BI<40%为差储层;TOC<1%且BI<30%为非储层。依据该标准,长宁地区优质页岩气储层厚度为32 m,焦石坝地区优质储层厚度为22 m,威远地区优质储层厚度为13 m。探索脆性指数与测井响应之间的相关性,并建立了富有机质、高脆性页岩的常规测井响应图版,以自然伽马大于160 API、钍铀比小于3且密度小于2.58 g/cm^3作为优质储层的测井识别标准,进而预测了四川盆地五峰组—龙马溪组页岩"甜点层"的平面展布特征。 展开更多
关键词 四川盆地 页岩气 晚奥陶世—早志留世 脆性指数 TOC 可压裂性 储集层品质 测井响应 甜点层
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页岩可压性指数评价新方法及应用 被引量：56
8
作者 蒋廷学 卞晓冰 +2 位作者 苏瑗 刘双莲 卫然 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期16-20,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 页岩 脆性指数 可压性指数 评价方法
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岩土材料的脆性研究 被引量：50
9
作者 刘恩龙 沈珠江 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第19期3449-3453,共5页
对岩土材料的脆性破坏过程进行正确描述是很困难的。目前,有关脆性的定义和度量还没有统一的说法,脆性既是变形特性又是材料特性。首先对岩土材料的脆性进行了讨论,然后在总结脆性度量方法的基础上建议了一个可以描述材料脆性变化的脆... 对岩土材料的脆性破坏过程进行正确描述是很困难的。目前,有关脆性的定义和度量还没有统一的说法,脆性既是变形特性又是材料特性。首先对岩土材料的脆性进行了讨论,然后在总结脆性度量方法的基础上建议了一个可以描述材料脆性变化的脆性指数,并验证了这一指数可以较好地描述岩土材料在受荷时的脆性变化,最后应用二元介质模型,对岩土材料在受荷过程中的应力应变特征进行了模拟。模拟结果表明:这一模型可以模拟低围压下的应变软化到高围压下的应变硬化现象,并且脆性指数随着围压的增大而逐渐减小。 展开更多
关键词 岩土力学 脆性 脆性指数 二元介质模型
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页岩储层的岩石力学特性 被引量：47
10
作者 杨建 付永强 +2 位作者 陈鸿飞 曾立新 李金穗 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期12-14,100,共3页
页岩储层岩石具有基质致密,微裂隙、层理面发育,岩石性脆等非常规地质特征,其力学性质与一般的致密砂岩、碳酸盐岩相比具有一定的特殊性。为探寻这一特殊的岩石力学性质,利用MTS多功能岩石力学实验系统对取自四川盆地某区的M组页岩开展... 页岩储层岩石具有基质致密,微裂隙、层理面发育,岩石性脆等非常规地质特征,其力学性质与一般的致密砂岩、碳酸盐岩相比具有一定的特殊性。为探寻这一特殊的岩石力学性质,利用MTS多功能岩石力学实验系统对取自四川盆地某区的M组页岩开展了三轴、单轴、巴西力学实验。结果表明:页岩岩石三轴平均抗压强度为265.75MPa,平均杨氏模量为4.59×104 MPa,平均泊松比为0.25,属于中硬地层;单轴垂向取样抗压强度(151.92MPa)是水平取样抗压强度(为69.18MPa)的2.2倍;页岩抗张强度较低,平均为2.94MPa。综合分析页岩储层脆性指数后认为,M组页岩属于脆性岩石,储层脆性指数均超过50,有利于对页岩储层进行大型水力压裂;压裂应选择以滑溜水为主的体积压裂模式,压裂设计应遵循"大液量、大排量、高前置液比、小粒径支撑剂、低砂浓度"的原则。 展开更多
关键词 四川盆地 页岩 储集层 岩石力学实验 特性 矿物组分 脆性指数 压裂
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含水量对沉积岩力学性质及其冲击倾向性的影响 被引量：47
11
作者 孟召平 潘结南 +2 位作者 刘亮亮 孟贵希 赵振华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2637-2643,共7页
通过试验和统计分析系统研究不同含水条件下煤系沉积岩石力学性质及其冲击倾向性,建立岩石力学性质及其冲击倾向性与含水量之间的相关关系和模型,揭示含水量对岩石力学性质及其冲击倾向性的控制机制。研究表明:岩石单轴抗压强度和弹性... 通过试验和统计分析系统研究不同含水条件下煤系沉积岩石力学性质及其冲击倾向性,建立岩石力学性质及其冲击倾向性与含水量之间的相关关系和模型,揭示含水量对岩石力学性质及其冲击倾向性的控制机制。研究表明:岩石单轴抗压强度和弹性模量值随含水量的增加而降低;不同岩性岩石单轴抗压强度和弹性模量值受含水量的影响程度不同,降低的速率受岩性所控制。在干燥或较少含水量情况下,应力–应变曲线在峰值强度后岩石表现为脆性和剪切破坏,具有明显的应变软化特性,且随着含水量的增加,峰值强度后岩石主要为塑性破坏,应变软化特性不明显。随着含水量的增加,岩石脆性指标修正值(BIM)逐渐增加,弹性变形指数逐渐减小,岩石在受力过程中储存的弹性应变能随含水量的增加而急剧减少,而消耗的塑性永久变形能相对增加,即岩石的冲击倾向性随含水量的增加而显著降低。 展开更多
关键词 岩石力学 含水量 力学性质 脆性指标 冲击倾向性
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细粒沉积岩研究中几个值得关注的问题 被引量：44
12
作者 周立宏 蒲秀刚 +3 位作者 邓远 陈世悦 鄢继华 韩文中 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2016年第1期6-15,共10页
细粒沉积岩中蕴含着丰富的油气资源,但其研究程度远低于粗碎屑岩,尤其在岩石分类、岩相划分和脆性评价等方面的研究相对薄弱。以X射线衍射数据为基础,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物为三端元,将细粒沉积岩划分为4类12种岩石类型,... 细粒沉积岩中蕴含着丰富的油气资源,但其研究程度远低于粗碎屑岩,尤其在岩石分类、岩相划分和脆性评价等方面的研究相对薄弱。以X射线衍射数据为基础,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物为三端元,将细粒沉积岩划分为4类12种岩石类型,再根据特殊矿物含量进行具体命名。细粒沉积岩岩相学侧重于研究不同岩相的物质组成、结构构造、储层物性、烃源岩特征及含油性等,以便优选优势岩相,并寻找油气"甜点"。脆性影响细粒沉积岩压裂改造的效果,目前常用岩石组分法和力学参数法对其进行评价,二者在准确性、经济性及便捷性上各有优缺点,应尝试建立一种能够准确而合理地表征岩石脆性的新方法。 展开更多
关键词 细粒沉积岩 岩石类型 岩相 脆性指数
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橡胶混凝土脆性的试验研究 被引量：31
13
作者 田薇 郑磊 袁勇 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期37-40,共4页
通过试验研究橡胶混凝土的脆性。对橡胶混凝土圆柱体进行循环加载,得到它们的滞回曲线,从而求得橡胶混凝土的脆性指数。试验数据表明,与普通混凝土相比,分别用橡胶粉或者橡胶块代替粗骨料的橡胶混凝土的脆性指数有不同幅度的降低,材料... 通过试验研究橡胶混凝土的脆性。对橡胶混凝土圆柱体进行循环加载,得到它们的滞回曲线,从而求得橡胶混凝土的脆性指数。试验数据表明,与普通混凝土相比,分别用橡胶粉或者橡胶块代替粗骨料的橡胶混凝土的脆性指数有不同幅度的降低,材料的延性有所改善。 展开更多
关键词 橡胶混凝土 脆性指数 延性
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基于全应力–应变曲线及起裂应力的岩石脆性特征评价方法 被引量：40
14
作者 陈国庆 赵聪 +1 位作者 魏涛 王剑超 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期51-59,共9页
脆性作为岩石重要的力学指标,准确评价岩石脆性特征对岩体工程稳定性具有重要意义。目前,常用的岩石脆性指数评价方法主要基于岩石压缩过程中峰后应力–应变曲线变化规律,而对岩石峰前应力状态关注较少。综合考量峰后应力跌落速率及起... 脆性作为岩石重要的力学指标,准确评价岩石脆性特征对岩体工程稳定性具有重要意义。目前,常用的岩石脆性指数评价方法主要基于岩石压缩过程中峰后应力–应变曲线变化规律,而对岩石峰前应力状态关注较少。综合考量峰后应力跌落速率及起裂应力值至峰值应力值之间的应力增长速率,建立一种基于岩体应力–应变全过程的脆性指数计算方法,更加准确、合理地描述岩体脆性特征。试验结果表明:单轴条件下当全程采用轴向位移控制时,脆性较强的岩石难以准确获得其峰后曲线,容易降低基于峰后应力曲的常规脆性评价方法的准确性,而所建立的脆性指标可根据峰前曲线进行判断,能够准确评价岩石脆性程度。在三轴条件下,该脆性指标更为全面地反映了围压对大理岩脆性的抑制作用。建立的脆性指标基于岩石整个压缩过程的应力状态,能够更加显著地体现不同因素对岩石脆性特征的影响。试验结果很好地验证了该指标的准确性与优越性,研究结果对丰富与完善岩体脆性评价体系具有重要的作用。 展开更多
关键词 岩石力学 脆性指数 全应力–应变曲线 起裂应力
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基于矿物组分与断裂韧度的页岩地层脆性指数评价模型 被引量：39
15
作者 廖东良 肖立志 张元春 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期37-41,共5页
利用岩石力学参数计算页岩地层脆性指数其结果存在不确定性,而由矿物组成得到的结果不能反映地层的实际脆性。为此,在用矿物组分计算地层脆性的基础上,引入断裂韧度作为每种矿物的加权系数,建立了页岩地层脆性指数评价新模型。用页岩地... 利用岩石力学参数计算页岩地层脆性指数其结果存在不确定性,而由矿物组成得到的结果不能反映地层的实际脆性。为此,在用矿物组分计算地层脆性的基础上,引入断裂韧度作为每种矿物的加权系数,建立了页岩地层脆性指数评价新模型。用页岩地层的岩石力学模型、脆性矿物模型和建立的新模型分别计算了某井页岩地层的脆性指数,并对其结果进行了对比。结果发现,在岩石力学参数异常段,新模型的评价结果比岩石力学模型高10%左右,且评价结果与压裂效果一致。研究表明,新模型的脆性指数与断裂韧度之间呈负线性关系,地层断裂韧度越大,则脆性指数越小,反之亦然。分析认为,该模型有效避免了单一矿物含量模型带来的缺陷,同时新模型与页岩地层的含气量和有机质含量无关,对页岩地层来说是一种高效的模型。 展开更多
关键词 测井 矿物分析 岩石力学 断裂韧度 脆性指数 数学模型
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深部不同深度岩石脆延转化力学行为研究 被引量：39
16
作者 谢和平 高明忠 +4 位作者 付成行 鲁义强 杨明庆 胡建军 杨本高 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期701-715,共15页
岩石脆延转化力学行为规律是深部岩石力学研究的重要内容之一,同时也是影响深地工程安全高效实施的关键因素。为研究深部不同深度岩石脆延转化力学行为差异性规律,以松辽盆地1000~6400 m不同赋存深度的砂岩、砾岩和安山岩为研究对象,开... 岩石脆延转化力学行为规律是深部岩石力学研究的重要内容之一,同时也是影响深地工程安全高效实施的关键因素。为研究深部不同深度岩石脆延转化力学行为差异性规律,以松辽盆地1000~6400 m不同赋存深度的砂岩、砾岩和安山岩为研究对象,开展了同一深度岩石不同应力水平下、不同深度岩石同一应力水平下以及不同深度岩石原位应力水平下的常规三轴实验,并采用峰前和峰后脆性指标分析了岩石的脆性特征,初步揭示了深部不同深度岩石脆延转化力学行为的关键影响因素与差异性规律。研究结果表明:不同深度岩石脆延转化并非是瞬时的,而是存在一个脆延性逐渐转换的应力区间。同一深度岩石不同应力水平下其脆延特征主要受围压影响。对于1600 m深砂岩,其脆性整体上随着围压的增大而减小,出现了从脆性—延性—应变硬化的转变,并且其峰后塑性逐渐增强,直到峰后呈现完全塑性。50~70 MPa应力水平范围为1600 m深砂岩的脆延转化区间;相同围压下不同深度岩石的脆延特征主要受其本身矿物组分的影响。对于松辽盆地岩石样品,其硬相矿物和中等相矿物的含量总体上随着深度的增加而增大,导致其脆性随深度的增加而增大,由浅至深表现出延性—脆延转化—脆性的特征;不同深度岩石原位应力水平下其峰后特征随着深度的增加呈现出不同的特征:1000~3500 m深砂岩表现出峰后应变软化特征、4800 m深砂岩和5100~5600 m深砾岩表现出峰后脆性特征、6400 m以深的安山岩表现出峰后塑性流动特征。岩石的脆延特征受诸多因素的影响,其中岩石的矿物组分和应力环境对其脆延特征的影响存在博弈现象。随着深度的增加硬相矿物和中等相矿物含量的增加会导致岩石的脆性增长,而岩石加载应力水平的增加,又会抑制岩石的脆性增长。 展开更多
关键词 深部岩石 不同深度岩石 脆延性转化 脆性指标 原位应力环境
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基于峰后应力跌落速率及能量比的岩体脆性特征评价方法 被引量：38
17
作者 夏英杰 李连崇 +3 位作者 唐春安 马收 李明 包春燕 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1141-1154,共14页
脆性作为岩体的重要力学性质之一,是水力压裂、岩石破碎及岩爆预测等工程的关键指标。鉴于此,总结国内外常用岩体脆性指数计算方法,通过对现有数据分析及力学试验对比指出其适用情况及优缺点。为了更加合理的表征岩体脆性,提出基于岩体... 脆性作为岩体的重要力学性质之一,是水力压裂、岩石破碎及岩爆预测等工程的关键指标。鉴于此,总结国内外常用岩体脆性指数计算方法,通过对现有数据分析及力学试验对比指出其适用情况及优缺点。为了更加合理的表征岩体脆性,提出基于岩体应力–应变曲线峰后应力跌落速率及失稳破坏时所释放弹性能与峰前储存总能量比值共同表征的脆性指标,并通过胜利油田某油井隔层和油层岩芯在不同围压下的物理试验,验证脆性指标的正确性及相对于其他方法的优越性。另外,通过物理试验中围压为15 MPa油层岩芯的脆性指数突跳现象,说明在实际工程中应该充分重视岩体内部缺陷对其力学行为造成的影响。结论可望对岩体室内脆性评价与分析提供些许参考。 展开更多
关键词 岩体力学 脆性指数 应力–应变曲线 表征方法 围压效应
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非常规油气储层脆性指数测井评价方法研究进展 被引量：36
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作者 赖锦 王贵文 +4 位作者 范卓颖 陈晶 王抒忱 周正龙 范旭强 《石油科学通报》 2016年第3期330-341,共12页
非常规油气储层一般都需要进行压裂改造才能获得工业产能,而岩石脆性指数测井评价是非常规油气储层压裂设计中应考虑的重要因素之一。目前国内外关于脆性指数定义众多、且计算方法各异,在关于脆性指数的测井评价方法方面更是缺少一套完... 非常规油气储层一般都需要进行压裂改造才能获得工业产能,而岩石脆性指数测井评价是非常规油气储层压裂设计中应考虑的重要因素之一。目前国内外关于脆性指数定义众多、且计算方法各异,在关于脆性指数的测井评价方法方面更是缺少一套完整的研究方法流程。本文回顾了油气储层脆性指数的研究历程,明确了脆性指数定义的科学内涵,归纳总结了脆性指数的测井评价方法。最后以鄂尔多斯盆地长7致密油储层为例,探讨了主要的脆性指数测井评价方法计算流程及其有效性。在有纵、横波测井资料时,可利用泊-杨法直接计算岩石脆性指数。同时也可通过元素俘获测井矿物成分比值法计算脆性指数。此外基于常规测井的最优化方法确定矿物组分,利用矿物成分比值法也能计算脆性指数。通过X-射线衍射资料与岩性系数GR/Pe的回归拟合建立地区经验公式,也可实现岩石脆性指数的测井评价。最后对脆性指数测井计算中存在的问题进行归纳总结,并对未来发展方向做出展望。研究成果可为非常规油气储层钻井和压裂设计工作提供科学指导。 展开更多
关键词 脆性指数 非常规油气资源 储层 测井评价 长7致密油
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页岩有机质特征对有机孔发育及储层的影响 被引量：35
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作者 曹涛涛 宋之光 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期7-13,151,共7页
已有的勘探证实有机孔是页岩主要的储集空间,研究有机孔的发育特征及影响因素是页岩气勘探的重要内容。通过对相关文献进行系统分析,探讨了有机孔演化的过程及控制因素,并进一步总结了有机质对页岩储层的溶蚀性、含水性和脆性的影响。... 已有的勘探证实有机孔是页岩主要的储集空间,研究有机孔的发育特征及影响因素是页岩气勘探的重要内容。通过对相关文献进行系统分析,探讨了有机孔演化的过程及控制因素,并进一步总结了有机质对页岩储层的溶蚀性、含水性和脆性的影响。研究表明:有机孔的发育是高成熟度、较好类型的有机质和易生烃的显微组分共同作用的结果;已形成的有机孔受压实、过成熟碳化以及基质沥青充填等作用的破坏,不利于有机孔的保存;有机质对页岩储层的改造体现在有机质热演化过程中产生的酸性流体溶蚀长石、白云石等矿物形成溶蚀孔,有机孔吸纳水分降低吸附能力,以及高有机质含量造成页岩韧性增强不利于压裂改造等方面。提出了研究方向:根据中国复杂的陆相、海陆过渡相、海相页岩气储层及成藏条件的差异,在今后的研究中应加强不同沉积相页岩有机质类型和显微组成的研究,分析其对有机孔发育的影响,定量化研究有机孔对页岩储集物性的贡献,以及明确有机孔的主要赋存载体。 展开更多
关键词 页岩储层 有机孔 有机质特征 溶蚀作用:脆性指数
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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 被引量：35
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作者 王小军 梁利喜 +3 位作者 赵龙 刘向君 秦志军 李玮 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期661-668,共8页
页岩油储层具有油气丰度低、渗透能力差、单井无自然产能或自然产能低于工业油流下限、能量衰减快等特点,在水平井或多分支井的基础上实施高效的压裂改造是实现页岩油效益开采的关键。围绕吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩储层的可压裂性评... 页岩油储层具有油气丰度低、渗透能力差、单井无自然产能或自然产能低于工业油流下限、能量衰减快等特点,在水平井或多分支井的基础上实施高效的压裂改造是实现页岩油效益开采的关键。围绕吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩储层的可压裂性评价,实验测试与理论分析相结合,研究认识了岩石的变形破坏特征、力学强度特性及其纵向分布特征;在芦草沟组页岩储层可压裂性影响因素分析的基础上,建立了可压裂性指数评价方法。结果表明:芦草沟组含油页岩的变形破坏呈现显著的脆性特征,且层理、微裂缝等结构面发育,具备压裂改造形成复杂缝网的内在地质力学条件;芦草沟组页岩储层间存在岩石力学强度、地应力相对较高的隔层,对该类型储集体的压裂过程中在兼顾裂缝网络复杂化的同时还应强化压裂缝对上下储层的沟通能力,实现压裂改造有效体积的最大化;综合脆性指数、水平应力差、层间应力差以及断裂韧性等指标,建立了可同时表征水平井体积压裂缝网形成难易与压裂缝穿越隔层沟通纵向储层能力的可压裂性评价方法;基于微地震压裂监测结果的验证分析表明所建立的可压裂性指数评价方法在以吉木萨尔凹陷油页岩为代表的薄互层状页岩地层中具有较好适用性。 展开更多
关键词 脆性 可压裂性指数 体积压裂 岩石力学 页岩油 芦草沟组 吉木萨尔凹陷 准噶尔盆地
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