基于应力各向异性的页岩储层裂隙流体识别研究

作者：张佳佳,张广智,黄兰华

摘要：页岩储层往往比较致密,裂隙占据整个孔隙空间的比例也不大。但是裂隙的定向排列会导致页岩各向异性特征以及裂隙所含的流体类型对页岩储层评价和开发压裂都有重要的意义。现有的岩石物理理论和方法通常用二阶裂隙密度张量和四阶裂隙密度表征应力各向异性,以及用裂隙的法向柔度和切向柔度比值来区别干燥和饱和裂隙。针对具有垂直对称轴的横向各向同性VTI介质,本文将三个方向的裂隙的法向柔度和切向柔度比值进行融合,定义为各向异性裂隙流体指示因子,用来识别VTI介质裂隙流体类型。并将法向柔度和切向柔度代入到四阶裂缝密度张量中,构建了一个包含裂隙流体类型、方位分布以及几何形状的无量纲四阶张量,利用该张量也可以识别VTI介质裂隙流体类型。结合Callovo-Oxfordian页岩实验室测量数据,分析了干燥和饱和页岩岩样的弹性特征随轴向应力的变化规律。结果表明:含水页岩样品的各向异性裂隙流体指示因子要明显低于干燥页岩样品,而含水岩样的无量纲四阶张量几乎要比干燥岩样的大一个数量级。因此,各向异性裂隙流体指示因子和无量纲四阶张量都较好地反映页岩样品中充填的流体类型,能够用于后续页岩储层预测和流体识别。

发文机构：中国石油大学（华东）地球科学与技术学院 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

关键词：裂隙流体识别裂隙密度张量流体指示因子无量纲四阶张量cracksfluid identificationcrack density tensorcrack fluid indicatordimensionless fourth-order tensor

分类号： O343[理学—固体力学][理学—力学]