非常规储层岩石力学参数计算.docx

非常规储层岩石力学参数计算
非常规储层是指含有天然气水合物、页岩气、煤层气等气体的储层，这些储层的孔隙结构和岩石力学性质与传统的油气储层有很大的不同，因此在地质勘探、工程设计和生产开发等方面都面临着一定的挑战。本文将重点讨论非常规储层岩石力学参数的计算方法和其应用。
一、非常规储层岩石力学参数的特点
非常规储层的岩石力学性质与传统的油气储层有很大的差异，主要表现在以下几个方面：
1.孔隙结构复杂：非常规储层的孔隙结构多为纳米孔和微孔，且含有大量的有机质和矿物质等，具有高表面积和复杂的连接形态。
2.岩石抗裂性弱：非常规储层一般为低渗透性储层，岩石抗裂性能弱，易于发生微裂缝或主裂缝，导致孔隙度和渗透率下降。
3.脆性大：非常规储层中的页岩、泥岩等岩石属于脆性岩石，在应力作用下容易产生微裂缝或复合裂缝，影响储层的开采效果。
4.岩土工程参数难以测试：由于非常规储层的特殊性质和成因，其岩土工程参数很难直接测试，需要通过间接测量或取样试验等方法进行评估。
二、非常规储层岩石力学参数的计算方法
为了克服非常规储层岩石力学参数测试难的问题，目前研究者们开展了大量的实验研究和理论分析，在此基础上提出了一系列计算非常规储层岩石力学参数的方法，包括以下几个方面：
1.渗透率-Klinkenberg模型：非常规储层中气体的渗透行为和传统空气的渗透行为有很大的不同，Klinkenberg模型将非常规储层孔隙中气体的渗透行为转化为一个等效气体渗透率，较好地解决了非常规储层岩石力学参数计算中的渗透率问题。
2.黏弹性模型和微观结构模型：非常规储层岩石结构复杂、孔隙度小、含水率高、温度压力变化大，影响非常规储层的物理化学性质和力学特性，因此需要采用纳微观结构模型，来研究非常规储层岩石力学参数的变化规律和特性。
3.岩石弹性模量计算：非常规储层中的岩石往往含有大量的有机质和矿物质等，弹性模量的计算需要考虑岩石中各个组成部分的影响。此外，非常规储层中孔隙数和孔径大小广泛，弹性模量的计算还需要考虑孔隙度对岩石弹性模量的影响。
4.抗裂强度模型：非常规储层的抗裂性能往往较差，易于发生微裂缝或主裂缝。抗裂强度模型是一种通用的模型，可对各种类型的岩石进行抗裂强度计算，包括非常规储层中的岩石。
三、非常规储层岩石力学参数的应用场景
在勘探和开发非常规储层时，岩石力学参数是一个重要的参数。非常规储层岩石力学参数的计算和评估是开发非常规储层工艺设计、生产力评估、异常变化预警等方面的重要基础。
1.储层评价：非常规储层岩石力学参数的计算能够对非常规储层进行基础性能评价，包括岩石强度、弹性模量、泊松比、渗透率和抗裂强度等参数，有效指导油气勘探和开发。
2.储层改造：非常规储层岩石力学参数的计算可为储层改造、强化和修复提供技术支持，如通过填补裂隙和缝隙来增强非常规储层的物理性能。
3.储层开采：非常规储层开发需要掌握储层的动态力学参数，比如通过加压和冲蚀等工艺来提高储层产能，通过岩石强度和抗裂性分析来调整开采方案。
四、结论
非常规储层岩石力学参数的计算方法及其应用具有重要的研究和实际意义。通过针对储层的特点进行合理的力学参数计算，可为工程实践提供合理的指导，充分挖掘非常规储层资源潜力，推动我国油气勘探和开发事业的进一步发展。