[发明专利]一种基于多因素综合分析的页岩储层脆性评价方法

说明书

本发明提出了一种基于多因素综合分析的页岩储层脆性评价方法，通过利用X射线衍射实验、硬度测试仪测试和TOC测定，获得页岩样品的矿物脆性指数、硬度值以及TOC含量，运用层次分析法对上述三种因素进行加权，得到综合脆性指数计算公式，最终计算得到综合脆性指数，实现了对页岩储层脆性的准确评价，且制样难度低、成本低，测试后页岩岩心样品保存较完整。

技术领域

本发明涉及页岩储层脆性评价领域，尤其涉及一种基于多因素综合分析的页岩储层脆性评价方法。

背景技术

近年来，页岩油气已成为全球范围内非常规油气资源勘探开发的热点。低孔低渗的物性特征使得页岩油气的成功开采在很大程度上依赖于多阶段体积压裂改造，而岩石的脆性很大程度的决定了压裂的难易程度和压裂缝的形态，是影响压裂品质和压裂效果的主要因素。因此，页岩的脆性就成为选择有利压裂层段的重要指标。

目前在页岩油气储层评价中，最常用的脆性评价方法通常为利用页岩的弹性参数计算脆性指数。该方法将页岩的杨氏模量和泊松比进行归一化处理，取二者的平均值来计算页岩的脆性指数。该方法较矿物组成计算法更加科学、可靠，但是这种方法的不足在于需要通过单轴向或者三轴向压裂实验，进行力学性质测试，获得杨氏模量和泊松比等参数，压裂实验会导致页岩样品损坏，难以开展后续的测试分析。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于多因素综合分析的页岩储层脆性评价方法。利用X射线衍射实验、硬度测试仪测试和TOC测定，获得页岩样品的矿物脆性指数、硬度值以及TOC含量，运用层次分析法对上述三种因素进行加权，最终计算得到综合脆性指数，实现了对页岩储层脆性的准确评价，且制样难度低、成本低，测试后页岩岩心样品保存较完整。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于多因素综合分析的页岩储层脆性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、选择合适的页岩样品；

S2、对页岩样品全岩矿物的相对含量进行测量，计算矿物脆性指数；

S3、对页岩样品的硬度值进行测量；

S4、对页岩样品的TOC含量进行测量；

S5、利用层次分析法对矿物脆性指数、硬度值及TOC含量三种因素进行加权，得到综合脆性指数计算公式；

S6、根据综合脆性指数计算公式计算不同深度页岩样品的综合脆性指数，对页岩储层脆性进行评价。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2中，

式中，BI₁为矿物脆性指数，无量纲，w_石英为石英的质量分数，w_粘土矿物为粘土矿物的质量分数，w_碳酸盐岩为碳酸盐岩的质量分数。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2中，页岩样品全岩矿物的相对含量测量方式为：通过X射线衍射实验获得页岩样品全岩矿物的相对含量。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3中，对页岩样品的硬度值进行测量的仪器为硬度测试仪,利用硬度测试仪测试多组硬度值，取平均硬度值作为该样品硬度的参考值。

更进一步优选的，步骤S3中，对页岩样品的硬度值进行测量之前，选择标准硬度块，运用硬度测试仪进行测量，对测试值进行归零校正。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4中，对页岩样品的TOC含量进行测量的仪器为TOC测定仪。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S5中，综合脆性指数计算公式为：

式中，BI₂为综合脆性指数；