页岩气可压裂性评价

页岩气是近年来的热点,不知道诞生了多少篇论文。其中可压裂性评价是重点,也是难点。 重点是因为页岩气不压裂很难获产。难点是怎么评价似乎都不太好验证。早期的文章,基本上重点是根据地震、岩石力学实验、测井等分析纵向上的岩石硬度与强度。到了大规模开发阶段,这种纵向上的分析就不够用了,人们更多的是关心那1500米或者更长的水平段里,哪些容易压裂,哪些要更费劲,这个难度就大了,而且,很难去验证评价结果是不是对的。但是不管怎么样,有很多很多人在琢磨,如何评价可压裂性。

水平井里岩石力学实验算是报废了,没有实验的基础条件,那么测井曲线就成了天然的好方法。但是,随着开发井降本的压力,大量井不测井,或者水平井本身也难以做特殊测井,计算泊松比、杨氏模量的横波测井项目几乎不会考虑上,又堵死了一条路。

最后的希望就留给录井了,确切的说,是留给岩屑了。水平井大量的岩屑没有得到利用————虽然后来都拿去做砖了,但是只利用上了岩屑的“骨架”,没有利用好岩屑中携带的信息。

辉固公司的QeamSCAN和RoqSCAN实际上就是为了好好利用好岩屑的信息,国内现在推广应用最成功的元素录井,也是在岩屑上做文章。水平段2-4米分析一次元素信息,基本上能获取20多种元素的含量,可以说信息非常丰富,为脆性评价提供了数据基础。

光有数据显然是不行的,还得有评价的方法。现在关于脆性评价的方法也是很多,具体来说,是计算公式和名称很多,有的人叫BI,脆性指数,有的人叫脆度,有的人叫脆性矿物含量,有的用百分含量,有的用小数。在认定脆性组分————那些属于脆的范围的时候,也是说法比较多。最流行的是认为石英是唯一的脆性组分,有的学者研究后证明白云岩也是,也有的人觉得所有的碳酸盐岩组分都是,后来更多的人认为长石也是。到目前的情况来说,似乎只有粘土和黄铁矿不被认为是脆性矿物。粘土不是脆性矿物,还是比较好理解,而黄铁矿这么硬的东西,不被定义为脆性矿物,主要是很多学者发现这东西很有可能和压裂液发生一些复杂的反应,导致一些不可估计的效果。

说了这么多,那到底该这么评价?不管是脆性指数、脆度,还是脆性矿物含量(或者比例),其本质是一样的,就是认为那些脆的东西越多,页岩就越脆。通过一口井的RoqSCAN分析,那个分析结果,让我对此产生了怀疑,特别是RoqSCAN分析出来得到的岩石背散射成像信息,让我们有机会在更小的尺度来看岩屑的结果,当燃,这个更小,并不是纳米级尺度的。不是氩离子抛光后的电镜尺度,那个尺度又太小了。RoqSCAN提供的微米级尺度,比薄片精度高不少,可以很清晰的在页岩中看到大量的颗粒,高度磨圆的,次棱角状的,以及叶片状的。显然,磨圆好的颗粒属于刚性颗粒,叶片状的软绵绵的窝在岩石内部,哪个更好呢?我当然觉得是刚性颗粒,不凑巧的是,从元素上分析,这些具有不同形状颗粒的岩屑,其元素含量变化并不是那么明显。也就是说,如果用现有的脆性指数或者脆性矿物含量,并不能区分这两类不同的岩石。北美广泛应用的生物硅评价方法其实非常简单,就是认定碎屑硅会和粘土同步富集,只有自生硅才更具有代表性,那么简单的区分出过量硅的过量程度即可。实践证明,一口水平井中生物硅的变化是非常明显的,哪怕是严格的在同一个靶体内穿行。

所以,我更愿意用生物硅来评价水平井的可压裂性!希望有一天能想个办法来验证一下这个想法。

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