基于應力各向異性的頁巖儲層裂隙流體識別研究

作者：張佳佳,張廣智,黃蘭華

摘要：頁巖儲層往往比較致密,裂隙占據整個孔隙空間的比例也不大。但是裂隙的定向排列會導致頁巖各向異性特征以及裂隙所含的流體類型對頁巖儲層評價和開發壓裂都有重要的意義。現有的巖石物理理論和方法通常用二階裂隙密度張量和四階裂隙密度表征應力各向異性,以及用裂隙的法向柔度和切向柔度比值來區別干燥和飽和裂隙。針對具有垂直對稱軸的橫向各向同性VTI介質,本文將三個方向的裂隙的法向柔度和切向柔度比值進行融合,定義為各向異性裂隙流體指示因子,用來識別VTI介質裂隙流體類型。并將法向柔度和切向柔度代入到四階裂縫密度張量中,構建了一個包含裂隙流體類型、方位分布以及幾何形狀的無量綱四階張量,利用該張量也可以識別VTI介質裂隙流體類型。結合Callovo-Oxfordian頁巖實驗室測量數據,分析了干燥和飽和頁巖巖樣的彈性特征隨軸向應力的變化規律。結果表明:含水頁巖樣品的各向異性裂隙流體指示因子要明顯低于干燥頁巖樣品,而含水巖樣的無量綱四階張量幾乎要比干燥巖樣的大一個數量級。因此,各向異性裂隙流體指示因子和無量綱四階張量都較好地反映頁巖樣品中充填的流體類型,能夠用于后續頁巖儲層預測和流體識別。

發文機構：中國石油大學（華東）地球科學與技術學院 海洋國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室

關鍵詞：裂隙流體識別裂隙密度張量流體指示因子無量綱四階張量cracksfluid identificationcrack density tensorcrack fluid indicatordimensionless fourth-order tensor

分類號： O343[理學—固體力學][理學—力學]