2017-03
百家争鸣
当代化工研旁
Ohemm
基于模糊层次分析法的页岩储层可压性
评价方法
*许雷
（内江师范学院数学与信息科学学院四川641100）
143
摘要：可压聚性指标是决定后期是否进行错层改遗的重要评价参数，考感单一因素如脆性指数难以真实反映储层的压聚难易程度，本文从地质和工程角度出发，研究总结了不同因素对页岩可压裂性的影响。引入模糊层新分析法，建立了维合评价方法，应用实践表明该方法具有较高的正确性。
关键词：页岩气；可压性评价；模期层次分析法；中图分类号：T
文献标识码：A
FracabilityEvaluationofShalegasreservoirsBasedontheFuzzy-AHP
XuLei
(College of Mathematics and Information Science, Neijiang Normal University, Sichuan, 641100)
Abstract:Fracability is the capability ofthe shale thar can be efecrivefractned and is an imporfant evaliation parameter fo determine the late reservoir stimelation. Conrsidering rhat a single factor such as britrleness index is dificrelt to refleer reservoir firachuring, in zhis paper we stummarized rhe irflarence of dijferenr facfors from geology and engineering perspecrive and a model of a comprehtensive evalaration is firrther establishted based on firzy chromatograply antalysis method. Application pracrtice show rhat ahis method has higher acctracy.
Key words:shale gas; fracability evaluation; fuzzy anaytic hierarchy process
引信言
矿井壁观测、微地震解释等都表明，天然裂缝发育的非带规储层，压裂裂缝不是单一的双翼平面裂缝，而是复杂的网状结构裂缝。复杂裂缝的形成即储层可压裂性是储层是否能够被有效压裂从而实现有效增产的必要条件。
影响裂缝复杂性的因素较多，地质因素主要有脆性指数、石英含量、成岩作用、断裂韧性、结构弱面发育情况、水平应力差、水力裂缝与天然裂缝的逼近角等；工程因素主要有压裂液粘度、压裂规模、施工净压力系数、施工排量等。
国内外在复杂裂缝的形成机理方面的探索和研究始于上世纪60年代，通过室内实验、数值模拟、现场压裂实践等手段得到了单个因素对可压裂性的影响。但是，这些分析和总结不能够全面反映在压裂过程地层情况的改变，从而不能有效的指导体积压裂并区、层段的优选。因此，笔者对影响储层可压性因素进行了分析，引入模糊层次分析法，建立数学评价模型。
1.可压裂性影响因素
(1)地质国素
脆性指数是影响裂缝复杂性最重要的因素，它的大小对水利裂缝的复杂性影响很大。脆性指数越高，裂缝网络越复杂，可压裂性越高。目前脆性指数的计算主要有杨氏模量和泊松比以及矿物组分两种方法。
结构弱面（天然裂缝、割理）和基质中的薄弱点是实现体积压裂改造的基础。大量微地震监测结果显示：对于低渗透裂缝性储层，天然裂缝因为水力压裂的原因而拓宽，是水力压裂取得良好改造效果的关键。
成岩作用的不同阶段，所形成的矿物形态、组成以及孔万方数据
隙结构都有所不同。对于非常规储层，热成熟度大多用有机质镜质体反射率来衡量，成熟度越高，压裂裂缝复杂性越高。
弹性模量和泊松比相近的岩石，脆性差别极大的一个原因就是断裂韧性。断裂韧性表征了岩石阻止裂缝扩展的能力，是度量岩石韧性好坏的一个定量指标。
Blanton的试验结果表明：当水平方向的主应力差小于 12MPa、逼近角小于30°时，水力裂缝与天然裂缝相交后，将会发生转向，造成水力裂缝沿天然裂缝延伸。水平主应力差与逼近角越小，水力裂缝与天然裂缝相遇后，越容易沿天然裂缝延伸产生复杂的分支裂缝。
(2)工程因素
在压裂施工过程中，水力裂缝的复杂网络程度与压裂液的粘度有很大的关系，粘度越高，裂缝的复杂程度越低；反之，裂缝的复杂程度越高。
施工净压力越大，裂缝长度越长，宽度也越宽，施工净压力越大，天然裂缝被张开的可能性就越大，形成复杂网络裂缝的概率也就越大。
储层改造体积越大，页岩气井的产量越高，进而得到了
页岩气提高改造效果的思路，即增大储层改造体积。 2.模糊层次分析法评价模型
模型算法的基本步骤如下：(1)参数标准化：采用极差变换标准化，正向指标值越大则可压性越高，如脆性指数、石英含量和成岩作用，逆向指标则恰好与之相反。(2)建立层次结构如图1所示。(3)建立优先关系矩阵。(4)构建模糊一致矩阵。(5)进行层次单排序，根据得到的模糊一致判断矩阵，计算不同层次下客因系之间的重要次序，并对权重指标进行归化处理。(6)层次总排序，在层次单排序的基础上，得到可压性的综合评价系数，如表1所示。