基于岩石物理与矿物组成的页岩脆性评价新方法

发布时间：2018-03-07 17:13

  本文选题：矿物组成　切入点：岩石力学　出处：《天然气地球科学》2016年10期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：泥页岩的脆性决定其压裂改造的效果,开展页岩的脆性评价研究,可为压裂设计提供技术支撑,压裂改造的效果对提高页岩产能意义重大。鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段张家滩页岩层系内大量发育粉砂质泥页岩条带,矿物组成复杂,岩性非均质性强,对页岩气产量影响显著。针对目前矿物脆性评价中存在的脆性矿物不明确的问题,为了明确复杂矿物组成对页岩脆性的影响,通过对21块样品(页岩15块、粉砂质泥页岩6块)分别开展页岩总有机碳、全岩矿物X-射线衍射和地层条件下的三轴压缩应力试验,系统分析矿物组成及岩石力学特征,并以实验结果为基础分析矿物与岩石物理参数表现的关系,定量模拟岩石弹性参数随矿物组分变化的特征,明确了石英和黄铁矿是张家滩页岩的脆性矿物,并提出基于岩石物理模型的陆相页岩矿物组分脆性评价新方法。以YY22井为例,应用矿物脆性评价方法,计算其页岩层段的矿物脆性指数,为高脆性有利压裂目的层的识别及增产方案设计提供了参数依据。
[Abstract]:The brittleness of shale determines the effect of fracturing reformation. The study of shale brittleness evaluation can provide technical support for fracturing design. The effect of fracturing is of great significance to improve shale productivity. A large number of silty shale belts are developed in Zhangjiatan shale series of Changjiatan shale formation in Changjiatan formation of Yanchang formation in the southeast of Ordos Basin, with complex mineral composition and strong lithologic heterogeneity. In order to clarify the influence of complex mineral composition on shale brittleness, 21 samples (15 shale, 15 shale) were studied. Six blocks of silty shale were tested by total organic carbon of shale, X-ray diffraction of whole rock minerals and triaxial compression stress under stratigraphic conditions. The mineral composition and rock mechanics characteristics were systematically analyzed. Based on the experimental results, the relationship between mineral and rock physical parameters is analyzed, and the characteristics of rock elastic parameters varying with mineral composition are quantitatively simulated. It is clear that quartz and pyrite are brittle minerals of Zhangjiatan shale. A new method for evaluating the brittleness of terrestrial shale minerals based on rock physical model is put forward. Taking YY22 well as an example, the mineral brittleness index of shale formation is calculated by using the method of mineral brittleness evaluation. It provides the parameter basis for identifying the target layer of high brittleness favorable fracturing and designing the plan of increasing production.
【作者单位】： 大陆动力学国家重点实验室(西北大学);西北大学地质学系;中国科学院地质与地球物理研究所;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院;
【基金】：国家自然科学基金项目(编号:41172122) 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院课题(编号:陕研X14-27)联合资助
【分类号】：TE31

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