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页岩气储层可压裂性评价技术 被引量：198
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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页岩气储层可压性评价新方法 被引量：83
2
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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致密气储层可压裂性测井评价方法 被引量：70
3
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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评价页岩压裂形成缝网能力的新方法 被引量：50
4
作者 郭天魁 张士诚 葛洪魁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期947-954,共8页
页岩储层的"体积压裂",使美国页岩气产业取得巨大成功,有效评价压裂裂缝网络形成的难易程度,是压裂开采的首要目标,目前国内外尚未发现有效的评价方法,为此开发了一种新的测试方法。针对10种岩芯,测试岩石力学参数,并对比分... 页岩储层的"体积压裂",使美国页岩气产业取得巨大成功,有效评价压裂裂缝网络形成的难易程度,是压裂开采的首要目标,目前国内外尚未发现有效的评价方法,为此开发了一种新的测试方法。针对10种岩芯,测试岩石力学参数,并对比分析常用的3种页岩脆性评价方法。采用压后裂隙结构面迹长分布的分维值和面密度对裂缝进行定量表征,并对压后崩落碎块进行对比分析。通过实验认为,杨氏模量和泊松比判别法与塑性系数判别法用于评价岩石脆性,精确度更高;脆性岩石通常表现为高杨氏模量或(和)低泊松比的特征,与单轴抗压强度、抗张强度和压入硬度没有对应关系;压裂裂缝的分布具有统计意义上的分形特征,分维可用于定量评价压后裂缝网络复杂度;硬度越高,压后裂缝密度越小;脆性越强,压后裂缝密度越大。新方法是岩石脆性、硬度和天然裂缝系统(和沉积层理)特征的综合体现,用于评价页岩压后形成缝网的能力,不仅直观可靠,而且简单有效,有利于现场推广应用,对于今后页岩气或致密砂岩气开发的理论研究和现场应用具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 页岩 可压性 脆性 压入硬度 裂缝密度 分维
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致密储层脆性特征及对天然裂缝的控制作用——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例 被引量：45
5
作者 赵向原 曾联波 +4 位作者 祖克威 胡向阳 焦军 朱利锋 史今雄 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期62-71,共10页
研究致密储层脆性特征及对天然裂缝的控制作用对天然裂缝定量预测具有重要意义。在总结了国内外脆性测试的20余种方法的基础上,重点论述了非常规油气中脆性评价方法的发展和应用情况,并以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例,在天然裂... 研究致密储层脆性特征及对天然裂缝的控制作用对天然裂缝定量预测具有重要意义。在总结了国内外脆性测试的20余种方法的基础上,重点论述了非常规油气中脆性评价方法的发展和应用情况,并以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例,在天然裂缝发育特征的基础上,对储层脆性特征进行评价,并探讨储层脆性对裂缝的控制作用。研究表明,陇东地区长7储层发育多组高角度构造裂缝,这些裂缝广泛分布在不同的岩性中。储层中不同岩性脆性特征差异性较大,其中砂岩脆性最大,含泥质砂岩次之,泥岩脆性最小,表现出随着泥质含量增加,脆性指数逐渐减小的特征。在特定的古构造应力背景下,储层脆性控制了天然裂缝的发育特征及发育程度。当岩层脆性指数大于某一值时更易发育高角度裂缝,而低于这一值时更易发育中-低角度裂缝。脆性也控制了储层自身的破裂能力。随着岩层脆性指数增大,在构造应力作用下岩层越易发生破裂导致裂缝发育程度较高;而脆性指数越低,岩层越易发生形变而非破裂,裂缝发育程度较弱或基本不发育。 展开更多
关键词 脆性特征 天然裂缝 致密储层 延长组 鄂尔多斯盆地
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深层页岩缝网压裂关键力学理论研究进展 被引量：38
6
作者 郭建春 赵志红 +2 位作者 路千里 尹丛彬 陈朝刚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期102-117,共16页
随着埋藏深度的增加,构造复杂程度、地层温度和压力增加,地层闭合压力、地应力差、杨氏模量和抗压强度等力学参数也都有不同程度的增大,水平井分段多簇压裂技术在深层页岩气勘探开发中遭遇重大挑战,面临着以下亟待解决的问题:①深层高... 随着埋藏深度的增加,构造复杂程度、地层温度和压力增加,地层闭合压力、地应力差、杨氏模量和抗压强度等力学参数也都有不同程度的增大,水平井分段多簇压裂技术在深层页岩气勘探开发中遭遇重大挑战,面临着以下亟待解决的问题:①深层高应力下页岩脆性与可压性评价;②高应力、工作液扰动和各向异性条件下多簇裂缝起裂与扩展;③缝网裂缝中支撑剂输送与铺置;④高应力水化条件下裂缝网络的长效支撑;⑤页岩多组分微观结构的力学作用机理。为了给深层页岩气储层压裂形成有效的裂缝改造体积提供理论支撑,基于页岩脆性与可压性评价、多裂缝网络竞争起裂扩展、裂缝网络中支撑剂输送、高应力下裂缝网络的支撑和水岩作用机理等深层页岩压裂关键力学理论,系统分析和阐述了相关理论的研究进展和发展趋势,进而指出了深层页岩气储层压裂关键力学理论的发展方向:①高温高应力下流固耦合的页岩脆性模型和可压裂性评价模型;②高温高应力水岩作用下页岩的本构方程和各向异性页岩破裂压力预测模型;③支撑剂输送下的三维裂缝网络扩展模拟;④裂缝网络中支撑剂转向输送机制和粗糙弯曲裂缝网络中支撑剂输送模拟;⑤缝网中各级裂缝导流能力综合优化;⑥页岩软化机制和水化微裂缝起裂扩展机理。结论认为,该研究成果对于推动和促进深层页岩气储层相关压裂理论的发展和压裂技术的进步具有借鉴和参考作用。 展开更多
关键词 深层页岩气 储集层 脆性 可压裂性 裂缝扩展 支撑剂输送 支撑机理 水化
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页岩气工程甜点评价方法——以四川盆地焦石坝页岩气田为例 被引量：32
7
作者 廖东良 路保平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期43-50,共8页
页岩气工程甜点的定量评价对于评判页岩气的开发难易程度及开发成本高低都具有重要的参考价值。为了寻求一种高精度的页岩气工程甜点定量评价方法,以四川盆地焦石坝页岩气田为例,结合国内外的研究成果,首先定性分析了脆性指数、应力差... 页岩气工程甜点的定量评价对于评判页岩气的开发难易程度及开发成本高低都具有重要的参考价值。为了寻求一种高精度的页岩气工程甜点定量评价方法,以四川盆地焦石坝页岩气田为例,结合国内外的研究成果,首先定性分析了脆性指数、应力差异系数、泥质含量和破裂压力等工程甜点参数对压裂加砂量及加液量的影响;在此基础上,采用相关系数法进行定量分析,确定主要工程甜点参数和表征页岩气工程甜点的目标评价参数;然后,采用单一参数评价、雷达面积模型和独立性权重系数模型等3种方法来评价页岩气工程甜点,并对比其结果。研究结果表明:(1)泥质含量、脆性指数、钙质含量和应力差异系数等4个参数为主要的工程甜点参数;(2)采用携砂比来表征页岩气工程甜点可以有效回避用加砂量和加液量来表征时所存在的多目标评价问题;(3)独立性权重系数模型评价工程甜点精度最高,其次是雷达面积模型,单一参数评价的精度较低。现场3口压裂井的应用效果也表明,利用独立性权重系数模型定量评价页岩气工程甜点所得到的评价结果可靠。结论认为,宜采用独立性权重系数模型对页岩气工程甜点进行定量评价。 展开更多
关键词 页岩气 工程甜点 携砂比 脆性指数 地应力差异系数 破裂压力 四川盆地 焦石坝页岩气田
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高强度钢材及其焊缝脆性断裂与疲劳性能的研究进展 被引量：28
8
作者 王元清 林云 +2 位作者 周晖 张延年 石永久 《建筑钢结构进展》 北大核心 2012年第5期21-28,共8页
简单阐述了高强度钢材的优、缺点以及在国内外建筑工程和桥梁工程中的应用情况,并分析了其实际工程中存在的若干问题。总结了国内外对高强度钢材及其焊缝的脆性断裂与疲劳破坏的相关研究,引出研究高强度建筑用结构钢材及其连接焊缝的断... 简单阐述了高强度钢材的优、缺点以及在国内外建筑工程和桥梁工程中的应用情况,并分析了其实际工程中存在的若干问题。总结了国内外对高强度钢材及其焊缝的脆性断裂与疲劳破坏的相关研究,引出研究高强度建筑用结构钢材及其连接焊缝的断裂韧性和疲劳性能以及影响因素变化规律的必要性,得出了如下结论:低温、焊缝缺陷、钢材厚度的增加和高频动荷载极大降低了高强度钢材的抗脆断能力及疲劳寿命;同时高强度钢材由于特殊冶金工艺而具有的力学性能和韧性加上这些外因限制了其使用范围。 展开更多
关键词 高强度钢材 低温冷脆 脆性断裂 疲劳性能
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基于能量耗散的岩石脆性评价方法 被引量：26
9
作者 陈昀 金衍 陈勉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期984-993,共10页
脆性评价是页岩气钻井以及压裂工艺设计的重要环节.然而,现今对于脆性的定义十分模糊,且脆性评价的方法没有成熟的理论作为支撑.本文以岩石应力应变关系为基础,采用能量法来进行储层岩石脆性评价.根据断裂力学裂纹尖端的非线性场理论,... 脆性评价是页岩气钻井以及压裂工艺设计的重要环节.然而,现今对于脆性的定义十分模糊,且脆性评价的方法没有成熟的理论作为支撑.本文以岩石应力应变关系为基础,采用能量法来进行储层岩石脆性评价.根据断裂力学裂纹尖端的非线性场理论,以前端区作为尖端特殊的屏蔽构型,来描述储层岩石在断裂过程中能量的耗散.通过计算本征内聚力与前端区稳态阻力比值来表征储层岩石的脆性指数.研究表明,能量耗散相对越大,岩石的脆性指数越低,其塑性特征表现得越明显.基于能量耗散的储层岩石脆性评价是分析岩石力学特性的重要内容,也为压裂选层提供了重要依据. 展开更多
关键词 脆性评价 能量耗散 应力应变关系 断裂力学
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泥页岩可压性评价方法及其在焦石坝地区的应用 被引量：25
10
作者 盛秋红 李文成 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第4期1473-1479,共7页
泥页岩一般具有低孔、低渗的特性,北美页岩气勘探开发经验表明此类页岩储层需经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,因此页岩可压性是评价页岩是否能作为"甜点"的关键指标之一.本文以焦石坝地区志留系龙马溪组-奥陶系五峰... 泥页岩一般具有低孔、低渗的特性,北美页岩气勘探开发经验表明此类页岩储层需经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,因此页岩可压性是评价页岩是否能作为"甜点"的关键指标之一.本文以焦石坝地区志留系龙马溪组-奥陶系五峰组页岩为例,从岩石脆性、地应力特征以及裂缝发育程度三方面评价焦石坝地区的可压性.其中,利用Rickman公式结合叠前地震反演预测证实焦石坝页岩脆性指数较高,构造主体部位脆性指数大于50%,反映页岩易于破裂;页岩岩心实验室测试数据则表明焦石坝地区页岩水平应力差较小(小于0.14),反映页岩在进行工程压裂时易于形成裂缝网络;同时焦石坝地区页岩岩心可见的大量微裂缝,裂缝预测结果也表明构造主体部位网状裂缝发育,更加有利于页岩储层的压裂改造.综合三方面条件来看,焦石坝地区页岩较好的可压性是本区页岩获得商业开发的关键. 展开更多
关键词 泥页岩可压性 脆性指数 裂缝 水平应力差
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焦石坝地区页岩储层可压裂性影响因素及计算方法 被引量：24
11
作者 王建波 冯明刚 +1 位作者 严伟 刘帅 《断块油气田》 CAS 北大核心 2016年第2期216-220,225,共6页
页岩储层具有低孔、低渗的特点,大规模压裂改造后才能形成商业产能,所以可压裂性是页岩气开发中最关键的评价因素之一。文中研究采用分析化验资料与测井资料结合的方法,分析页岩储层可压裂性的影响因素,影响因素主要包括脆性指数、天然... 页岩储层具有低孔、低渗的特点,大规模压裂改造后才能形成商业产能,所以可压裂性是页岩气开发中最关键的评价因素之一。文中研究采用分析化验资料与测井资料结合的方法,分析页岩储层可压裂性的影响因素,影响因素主要包括脆性指数、天然裂缝、水平应力差异系数、Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性以及成岩作用等。根据各种影响因素与地层可压裂性的相关关系,对其进行归一化处理,采用层次分析法确定每种影响因素的权重,从而提出一种定量评价页岩储层可压裂性的方法。运用此方法,依据可压裂性评价系数,将页岩储层的可压裂性划分为3个级别：可压裂性评价系数大于0.7的储层,可压裂性好;可压裂性评价系数介于0.6-0.7的储层,可压裂性较好;可压裂性评价系数在0.6以下的储层,可压裂性较差。 展开更多
关键词 页岩可压裂性 脆性指数 天然裂缝 水平应力差异系数 断裂韧性 成岩作用 可压裂性评价系数
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深层致密砂岩储层可压裂性评价新方法 被引量：24
12
作者 曾治平 刘震 +4 位作者 马骥 张春磊 李静 刘振 孙鲁宁 《地质力学学报》 CSCD 2019年第2期223-232,共10页
岩石可压性评价是储层压裂改造层位优选、压后产能评估的重要基础工作。准中4区块致密砂岩储层埋藏深、物性差,亟需通过压裂改造提高工业产能。因此,以董2井北三维区侏罗系致密砂岩为例,基于岩石三轴实验建立了致密砂岩断裂能密度—弹... 岩石可压性评价是储层压裂改造层位优选、压后产能评估的重要基础工作。准中4区块致密砂岩储层埋藏深、物性差,亟需通过压裂改造提高工业产能。因此,以董2井北三维区侏罗系致密砂岩为例,基于岩石三轴实验建立了致密砂岩断裂能密度—弹性模量的拟合公式,采用矿物成分法和弹模-泊松比法确定了研究区不同深度岩石脆性指数,采用岩石破裂准则确定了研究区不同深度的裂缝发育指数。以断裂能密度表征致密砂岩断裂韧性,以裂缝发育指数表征储层天然裂缝发育程度,综合考虑岩石脆性、断裂韧性、地应力环境和天然裂缝发育程度的影响,采用层次分析法计算了各因素权重,建立了适合深层致密砂岩的可压性评价方法。研究结果表明,可压裂性指数大于0.55时,可压性好;可压裂性指数介于0.50～0.55之间时,可压性一般;可压裂性指数小于0.50时,可压性差;研究区D7井的最佳压裂层位为4145～4160 m、4470～4480 m、5290～5330 m,D8井的最佳压裂层位为5120～5330 m、5350～5365 m,D701井的最佳压裂层位为3900～3910 m、4430～4440 m、4455～4465 m、5125～5135 m。 展开更多
关键词 致密砂岩 可压裂性 可压裂性指数 岩石脆性 断裂韧性 天然裂缝
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基于施工曲线的页岩气井压后评估新方法 被引量：24
13
作者 卞晓冰 蒋延学 +4 位作者 贾长贵 王海涛 李双明 苏瑗 卫然 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期60-65,共6页
基于有限的资料进行压后评估分析,对于压裂方案的持续改进具有重要的意义。为了再认识储层及人工裂缝参数,把压裂施工曲线分为前置液注入和主压裂施工两个阶段。通过统计前置液注入阶段的地层破裂次数、平均压力降幅和平均压力降速,可... 基于有限的资料进行压后评估分析,对于压裂方案的持续改进具有重要的意义。为了再认识储层及人工裂缝参数,把压裂施工曲线分为前置液注入和主压裂施工两个阶段。通过统计前置液注入阶段的地层破裂次数、平均压力降幅和平均压力降速,可以定性判断地层脆塑性;根据压裂施工中的能量区域可定量化计算综合脆性指数。真三轴大型物理模拟试验结果显示,主压裂施工阶段曲线压力波动频率和幅度反映了裂缝的复杂程度,结合地层脆塑性可综合诊断远井裂缝形态。以渝东南某页岩气P井为例,进行压后评估分析。结果表明:①水平井筒延伸方向的页岩地层非均质性较强,以自然伽马值260 API作为该区地层脆塑性的界限,偏脆性地层更易形成复杂裂缝系统;②P井有一半裂缝为单一缝,为了进一步改善开发效果,应进一步采取精细分段、转向压裂等措施。该成果为进一步改进该区压裂井设计、提高压裂有效改造体积提供了理论依据。 展开更多
关键词 页岩气井 压后评估 前置液注入 主压裂施工 脆性 裂缝复杂性 定量评估 渝东南
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页岩储层水力裂缝网络多因素耦合分析 被引量：21
14
作者 刘玉章 修乃岭 +5 位作者 丁云宏 王欣 卢拥军 窦晶晶 严玉忠 梁天成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期61-66,共6页
为优化压裂设计、提高页岩储层的改造效果,基于室内真三轴水力压裂模拟实验、现场压裂实践和理论分析的方法,从页岩绪层岩石的脆性指数、水平应力差、天然裂缝的力学特征和发育程度、液体黏度和施工参数等方面分析了页岩储层压裂形成缝... 为优化压裂设计、提高页岩储层的改造效果,基于室内真三轴水力压裂模拟实验、现场压裂实践和理论分析的方法,从页岩绪层岩石的脆性指数、水平应力差、天然裂缝的力学特征和发育程度、液体黏度和施工参数等方面分析了页岩储层压裂形成缝网的受控因素。结果表明:页岩储层的水力裂缝网络发育程度受到地质因素和工程因素的双重作用;从储层地质因素上看,岩石的脆性指数越高、天然裂缝越发育、天然缝胶结程度越差,越有利于形成缝网;从压裂作业的因素看,压裂液黏度越低以及压裂规模越大,越有利于形成充分扩展的缝网。在分析单个因素的基础上,建立了多因素耦合的缝网发育指数来表征页岩储层水力裂缝网络发育程度,并用于评价页岩储层压裂后水力裂缝的复杂程度。 展开更多
关键词 页岩 裂缝网络 脆性 应力差 黏度 天然裂缝 压裂(岩石) 评价
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黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层发育特征:以岑巩区块为例 被引量：21
15
作者 王濡岳 龚大建 +6 位作者 冷济高 王兴华 丛森 丁文龙 付福全 杨滔 赖富强 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期286-299,共14页
依据矿物学、有机地球化学、孔隙结构、甲烷吸附性、岩石力学性质、裂缝发育特征和保存条件等方面的资料,对研究区下寒武统牛蹄塘组页岩储层发育特征进行了系统研究。结果表明,牛蹄塘组页岩具有较高的有机质丰度、脆性矿物含量、热演化... 依据矿物学、有机地球化学、孔隙结构、甲烷吸附性、岩石力学性质、裂缝发育特征和保存条件等方面的资料,对研究区下寒武统牛蹄塘组页岩储层发育特征进行了系统研究。结果表明,牛蹄塘组页岩具有较高的有机质丰度、脆性矿物含量、热演化程度和甲烷吸附能力。与北美主要产气页岩及龙马溪组页岩相比,牛蹄塘组页岩以Ⅰ型有机质为主,有机孔发育规模较小,孔径多小于5nm,甲烷吸附/脱附能力强。矿物粒间与粒内孔缝是牛蹄塘组页岩储集空间与渗流通道的主要来源,高TOC含量伴随的高石英(刚性矿物)含量有利于微观孔缝的发育、保存及游离气的富集。牛蹄塘组宏观裂缝以构造缝为主,其次为层间缝,微观上主要为层间、粒间和粒内缝;方解石与石英等裂缝充填物内部发育开启的次级微裂缝、解理和溶蚀孔隙,滑脱缝与压扭/张扭性裂缝面糜棱化矿物粒间孔缝发育,增加了充填裂缝的有效性。在良好保存条件下,裂缝的发育对牛蹄塘组页岩含气性与渗透性均具有贡献,而对渗透性的改善是其最主要贡献。当TOC含量低于6.5%,TOC含量与孔隙度、总孔体积、脆性、兰氏压力、裂缝密度和游离气含量等储层参数具有正相关关系;当TOC含量大于6.5%时,正相关关系逐渐变为负相关。有机质类型、含量、成熟度及成岩作用对页岩储层宏观(脆性、裂缝发育程度)与微观(孔隙类型、孔隙结构、甲烷吸附性)性质均有重要影响。 展开更多
关键词 页岩气 储层特征 孔隙结构 甲烷吸附性 脆性 裂缝 保存条件
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吉木萨尔致密油储层脆性及可压裂性预测 被引量：19
16
作者 任岩 曹宏 +3 位作者 姚逢昌 卢明辉 杨志芳 晏信飞 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期511-519,共9页
致密油气储层具有非均质性强、物性差、单井产量低、开发难度大等特点,为了准确识别高脆性层段,建立地层可压裂性模型,总结、比较了现有脆性指数在致密油气储层脆性评价中的适用性,提出了适用于吉木萨尔地区的改进矿物组分法脆性指数,... 致密油气储层具有非均质性强、物性差、单井产量低、开发难度大等特点,为了准确识别高脆性层段,建立地层可压裂性模型,总结、比较了现有脆性指数在致密油气储层脆性评价中的适用性,提出了适用于吉木萨尔地区的改进矿物组分法脆性指数,并在此基础上,分析了地层可压裂性与岩石脆性、断裂韧性、抗压强度的关系,提出了三者结合的可压裂性指数。研究表明:基于数据驱动的方法,认为白云石、长石和黄铁矿含量是影响吉木萨尔地区致密油储层岩石脆性的主要因素;致密油储层地层条件复杂,高脆性指数地层不一定具有良好的可压裂性,仅利用岩石脆性描述可压裂性还不够完善;新的可压裂性指数表明,具有较高岩石脆性指数、较低断裂韧性和抗压强度的地层为有利压裂层段。将新方法用于吉木萨尔J174井可压裂性预测,优选可压裂层段,对指导水力压裂施工具有重要意义。 展开更多
关键词 吉木萨尔凹陷 致密油储层 岩石脆性 断裂韧性 抗压强度 可压裂性指数
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岩石类非均质脆性材料破坏过程的数值模拟 被引量：15
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作者 张德海 朱浮声 +1 位作者 邢纪波 杨顺存 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期570-574,共5页
用梁–颗粒模型BPM2模拟了岩石的破坏过程。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中,采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变异性,并通过自动生成... 用梁–颗粒模型BPM2模拟了岩石的破坏过程。梁–颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中,采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变异性,并通过自动生成的非均质材料模型对岩石类材料的破坏机理进行了研究。岩石类非均质脆性材料在单轴受压状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、贯通的结果。与实际矿柱破坏形态的对比分析表明,梁–颗粒模型是计算和模拟岩石类脆性材料破坏问题的有力工具。 展开更多
关键词 岩石力学 非均质材料 数值模拟 梁-颗粒模型 破坏过程
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页岩储层脆性评价分析及可压裂性定量评价新方法研究 被引量：18
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作者 窦亮彬 杨浩杰 +3 位作者 XIAO YingJian 高辉 李天太 孙恒滨 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第2期576-584,共9页
目前绝大部分可压裂性模型以弹性参数脆性指数法为基础评价页岩储层可压裂性,然而通过岩石应力应变特性、岩石力学测试统计结果和矿场压裂实例分析可知,通过弹性参数评价页岩脆性缺乏理论依据,且与实验测试、压裂效果等相悖.针对页岩储... 目前绝大部分可压裂性模型以弹性参数脆性指数法为基础评价页岩储层可压裂性,然而通过岩石应力应变特性、岩石力学测试统计结果和矿场压裂实例分析可知,通过弹性参数评价页岩脆性缺乏理论依据,且与实验测试、压裂效果等相悖.针对页岩储层可压裂性定义不统一、不全面的问题,综合分析了影响页岩体积压裂过程中压碎难度、缝网的复杂度、获得较高改造体积的概率以及压裂后导流能力等方面,给出了新的且全面的可压裂性定义.基于可压裂性科学内涵,综合考虑页岩脆性、围压、天然裂缝发育程度、断裂韧性和抗压强度,建立了页岩可压裂性评价新模型及归一化指数模型,此模型通过室内试验测试和现场测井数据可分别实现室内和矿场储层可压裂性的定量表征.本文所建立地可压裂性模型在页岩典型井中开展了应用分析,并与已有可压裂性评价模型进行了对比,其评价结果与压后产能监测数据相一致,验证了本文模型的准确性. 展开更多
关键词 页岩储层 可压裂性 脆性 抗压强度 断裂韧性 天然裂缝
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页岩力学特性的层理效应及脆性预测 被引量：18
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作者 王跃鹏 刘向君 梁利喜 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2018年第4期149-160,共12页
为系统研究层理面对页岩力学性质的影响机理,以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩为例,首先使用偏光显微镜及扫描电镜等对页岩岩样进行微观分析,可见页岩的层理、层间微裂缝及微孔隙等较发育,黏土矿物呈定向排列,层间胶结作用较弱;再通过... 为系统研究层理面对页岩力学性质的影响机理,以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩为例,首先使用偏光显微镜及扫描电镜等对页岩岩样进行微观分析,可见页岩的层理、层间微裂缝及微孔隙等较发育,黏土矿物呈定向排列,层间胶结作用较弱;再通过岩石单轴压缩物理实验和RFPA(真实破裂过程分析)数值模拟,系统研究不同的层理角度、层理密度及层理面力学性能等对页岩单轴抗压强度、弹性模量、泊松比及脆性等参数的影响;最后,采用统计学方法提出一种基于层理密度、层理角度、单轴抗压强度及层理面力学性能等参数的页岩脆性预测新方法。结果表明:页岩的弹性模量随着层理角度的增加呈现先减小再增加之后再次减小再次增加的趋势。页岩的单轴抗压强度和脆性指数的特征曲线均近似为U型,随着层理角度的增加而先减小后增大,且在层理角度为45°左右时,两者均达到最小值,在层理角度为0°和90°附近时,两者的值均相对较大。随着层理角度的增加,页岩的泊松比整体上呈现先降低再增加而后再降低的趋势,并在30°左右出现最小值,在70°左右出现极大值。页岩的弹性模量、单轴抗压强度和脆性指数等参数总体随层理密度的增大而降低;泊松比随着层理密度的增大在不同的层理角度表现出不同的状态。不同层理角度岩石的破裂类型不同。强度参数、弹性参数、脆性及破裂模式等均表现出很强的各向异性特征。整体而言,针对页岩力学特性的层理效应研究及脆性预测,可为页岩气的合理开发及页岩气井的井壁稳定提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 层理面 页岩脆性 各向异性 层理角度 破裂模式
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渗硼层脆性判据K的物理本质 被引量：13
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作者 李木森 侯绪荣 +2 位作者 崔建军 张正中 刘培海 《金属热处理学报》 CSCD 1995年第1期43-47,共5页
从实验和理论上对显微硬度压痕结合声发射测量渗硼层脆性的合理性及其脆性判据Ｋ的物理意义进行了讨论。Ｋ值可以反映渗硼层显微压痕裂纹长度随负荷增加的变化率，因而可以表征渗硼层的脆性。根据断裂力学可以导出入与Ｇ＿（ＩＣ）之间... 从实验和理论上对显微硬度压痕结合声发射测量渗硼层脆性的合理性及其脆性判据Ｋ的物理意义进行了讨论。Ｋ值可以反映渗硼层显微压痕裂纹长度随负荷增加的变化率，因而可以表征渗硼层的脆性。根据断裂力学可以导出入与Ｇ＿（ＩＣ）之间存在如下关系：Ｋ＝β（Ｇ＿Ｉ－Ｇ＿（ＩＣ））。Ｋ值间接反映了渗硼层的断裂韧性，可以作为定量评价渗硼层本质脆性的力学参量。 展开更多
关键词 渗硼 脆性 显微硬度 声发射 断裂力学
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