川东南DX区块页岩储层脆性地质控制因素及可改造性评价

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页岩储层低孔低渗的特点,决定页岩气商业开采需要进行压裂改造。影响页岩储层可改造性的因素有许多,其中页岩脆性直接影响地层受压后形成的裂缝网络发育情况,因此页岩储层脆性的研究显得至关重要。本文以DX区块五峰-龙马溪组页岩储层特性为基础,探讨页岩储层脆性的地质控制因素及各因素之间的相关关系;通过数值模拟的方法分析页岩储层水力压裂裂缝拓展规律,结合模糊综合评价方法,建立页岩储层可改造性评价模型,通过工程实例验证评价模型可靠性。得到以下结论:(1)DX区块页岩矿物组成以石英、粘土矿物为主,其次为碳酸盐岩矿物和长石;随着测试围压的升高,其弹性模量、抗压强度均有一定程度提升;孔渗性较差,页岩微观孔隙以矿物质孔、有机质孔为主,孔渗性较差。(2)页岩脆性随着石英含量升高而增加,粘土矿物含量的增加造成页岩脆性的减弱;杨氏模量越高与脆性呈现正相关关系,泊松比则与岩石脆性表现出一定的负相关关系;埋深的增加造成页岩储层温度的围压的升高,峰值强度上升,峰值应变增加,页岩脆性减弱;地应力差异系数影响岩体破裂模式和裂缝在岩体中的延伸穿透,从而影响页岩脆性。(3)页岩储层的矿物组成影响其宏观的力学性质:石英矿物含量的增加,有助于提升岩体的杨氏模量,而粘土矿物则会减弱岩体的力学性能,造成杨氏模量的降低。(4)杨氏模量越高,裂缝长度越大;高脆性的页岩储层裂缝延伸距离较远,可改造性良好;最小水平主应力的降低有助于增加裂缝长度;渗透率的大小直接控制裂缝在地层中拓展情况,渗透率越大,裂缝长度越长,可压性越好;而断裂韧性越高,压裂时裂缝形成越困难,裂缝延伸长度也越低。(5)建立页岩储层可改造性评价模型,发现五峰-龙马溪组页岩层段整体可改造性良好,且评价模型与现场压裂施工结果有较好的一致性。图[43]表[17]参[87]
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