楊宏偉，李軍，柳貢慧，2，李玉梅，席巖，唐庚

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院，北京 102249；2.北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用電子學(xué)院，北京100192；3.中國(guó)石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院，四川 廣漢 618300）

基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頁巖可壓性定量評(píng)價(jià)

楊宏偉1，李軍1，柳貢慧1，2，李玉梅1，席巖1，唐庚3

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院，北京 102249；2.北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用電子學(xué)院，北京100192；3.中國(guó)石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院，四川 廣漢 618300）

可壓性是指在壓裂過程中頁巖發(fā)生有效破裂的能力。目前對(duì)可壓性的研究主要基于定性評(píng)價(jià)，或建立在巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)和壓裂施工參數(shù)基礎(chǔ)上的定量評(píng)價(jià)，難以完整連續(xù)地表征非均質(zhì)性較強(qiáng)的頁巖在水平井長(zhǎng)水平段的可壓性變化?；跍y(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，評(píng)價(jià)了頁巖脆性指數(shù)、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、斷裂韌性、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)可壓性的影響，并利用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法，從定性和定量相結(jié)合的角度建立了頁巖長(zhǎng)水平段的連續(xù)可壓性數(shù)學(xué)模型，且劃分了可壓性級(jí)別。該模型將可壓性劃分為3個(gè)級(jí)別：當(dāng)可壓性指數(shù)高于0.48時(shí)，頁巖的可壓性好；當(dāng)可壓性為0.32～0.48時(shí)，頁巖的可壓性中等；當(dāng)可壓性低于0.32時(shí)，頁巖的可壓性較差。研究表明，利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)能夠更全面細(xì)致地評(píng)價(jià)沿水平井長(zhǎng)水平段的頁巖可壓性，對(duì)壓裂設(shè)計(jì)和射孔參數(shù)設(shè)計(jì)具有更好的指導(dǎo)性?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該模型能夠較準(zhǔn)確連續(xù)地預(yù)測(cè)頁巖可壓性，且具有廣泛的適用性。

頁巖水平井；可壓性數(shù)學(xué)模型；測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)；層次分析法；模糊數(shù)學(xué)法

可壓性是指在壓裂過程中頁巖發(fā)生有效破裂的能力，決定了壓裂后裂縫的形態(tài)及裂縫網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，是儲(chǔ)層改造體積的重要影響因素之一［1］。國(guó)外學(xué)者最早通過脆性指數(shù)來表征可壓性，為可壓性的定量評(píng)價(jià)提供了思路，但研究因素較單一［2-5］。隨著研究的深入，M.J.Mullen，X.C.Jin等［6-7］基于巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)和壓裂施工參數(shù)建立了不同的可壓性定量評(píng)價(jià)方法；袁俊良、侯冰、唐穎等［1，8-9］利用巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)、頁巖體積壓裂評(píng)價(jià)和工程技術(shù)評(píng)價(jià)等，探索了頁巖可壓性評(píng)價(jià)體系。由于頁巖在水平井長(zhǎng)水平段的非均質(zhì)性較強(qiáng)，這些方法難以完整、連續(xù)地表征頁巖可壓性在長(zhǎng)水平段的具體變化，不能合理地指導(dǎo)水力壓裂設(shè)計(jì)和射孔參數(shù)設(shè)計(jì)。本文基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)來評(píng)價(jià)頁巖脆性指數(shù)、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、斷裂韌性、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)（TOC）對(duì)可壓性的影響，建立了頁巖水平井長(zhǎng)水平段的連續(xù)可壓性數(shù)學(xué)模型，并對(duì)可壓性級(jí)別進(jìn)行劃分，為水力壓裂設(shè)計(jì)和射孔參數(shù)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

1 頁巖可壓性影響因素評(píng)價(jià)

1.1 脆性指數(shù)

頁巖脆性指數(shù)是可壓性最重要的影響因素，主要通過彈性模量和泊松比來定量表征。彈性模量越大，泊松比越小，頁巖脆性指數(shù)越大，可壓性越好。目前，脆性指數(shù)的計(jì)算方法通常是采用Rickman等［3］提出的計(jì)算模型（見式（1））。利用聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)可計(jì)算動(dòng)態(tài)彈性參數(shù)，然后轉(zhuǎn)換為靜態(tài)彈性參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算頁巖脆性指數(shù)。

式中：BI為脆性指數(shù)；YMBI為歸一化的彈性模量；PRBI為歸一化的泊松比；YMSC為靜態(tài)彈性模量，10 GPa；PRC為靜態(tài)泊松比。

1.2 脆性礦物和黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)

脆性礦物和黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)是影響頁巖基質(zhì)孔隙、微裂縫發(fā)育程度及含氣性等的重要因素，決定了裂縫的發(fā)育形態(tài)，反映了頁巖在水力壓裂時(shí)形成復(fù)雜縫網(wǎng)體的能力［10］。脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，越容易形成復(fù)雜縫網(wǎng)體。利用元素俘獲能譜測(cè)井（ECS）數(shù)據(jù)可以較精確地分析頁巖中石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽巖、黃鐵礦、黏土等礦物成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)［11］。

1.3 斷裂韌性

斷裂韌性是表征頁巖儲(chǔ)層壓裂難易程度的重要因素，反映了壓裂過程中裂縫形成之后維持裂縫向前延伸的能力［12］。水力裂縫主要是Ⅰ，Ⅱ型裂縫或者Ⅰ，Ⅱ型的復(fù)合型裂縫。金衍［13-14］基于力學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，建立了利用測(cè)井資料預(yù)測(cè)巖石Ⅰ型和Ⅱ型斷裂韌性的數(shù)學(xué)模型：

式中：KⅠC，KⅡC分別為Ⅰ型和Ⅱ型裂縫的斷裂韌度，MPa·m1/2；pc為圍壓，MPa；St為巖石抗拉強(qiáng)度，MPa。

1.4 總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映的是頁巖儲(chǔ)層中有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和生烴能力，由于其并不能直接反映裂縫的起裂能力及擴(kuò)展能力，在以往的可壓性研究中常被忽略。路菁［15］依據(jù)巖石天然放射性差異，利用自然伽馬能譜測(cè)井的總伽馬與去鈾伽馬曲線重疊來識(shí)別富含有機(jī)碳井段，進(jìn)而結(jié)合釷鈾比（V（Th）/V（U）），建立了定量評(píng)價(jià)不同沉積環(huán)境頁巖TOC的方法。該方法計(jì)算簡(jiǎn)單，精度也較高，計(jì)算式為

式中：D為GR與KTH兩曲線的分離度；GR與KTH分別為自然伽馬能譜測(cè)井的總伽馬值與去鈾伽馬值，API；GRl，GRr分別為GR-KTH曲線重疊時(shí)GR曲線左、右刻度，API；KTHl，KTHr分別為GR-KTH曲線重疊時(shí)KTH曲線左、右刻度，API。

1.5 其他因素

可壓性的影響因素還包括黏聚力、內(nèi)摩擦角、天然裂縫和地應(yīng)力差等。根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)，斷裂韌性相比于黏聚力能更全面的反映可壓性程度，而內(nèi)摩擦角與脆性指數(shù)的影響規(guī)律相似；天然裂縫越發(fā)育的頁巖儲(chǔ)層可壓性越好，但是天然裂縫在頁巖儲(chǔ)層中隨機(jī)分布，且裂縫檢測(cè)技術(shù)不完善，準(zhǔn)確描述天然裂縫十分困難；地應(yīng)力差在同一深度的頁巖儲(chǔ)層中變化不大，主要通過選擇合理的射孔簇參數(shù)或壓裂措施，減弱水平地應(yīng)力差或使水平地應(yīng)力發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而在壓裂時(shí)形成較好的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所以，本文進(jìn)行可壓性定量評(píng)價(jià)時(shí)暫不考慮以上4種因素。

2 可壓性綜合評(píng)價(jià)模型的建立

水平井長(zhǎng)水平段頁巖非均質(zhì)性較強(qiáng)，難以直接建立一種可壓性與水平段長(zhǎng)度、影響因素之間的確定關(guān)系。根據(jù)其他領(lǐng)域研究經(jīng)驗(yàn)，利用層次分析法結(jié)合模糊數(shù)學(xué)法，建立水平井長(zhǎng)水平段頁巖可壓性定量評(píng)價(jià)模型。

2.1 層次分析法確定可壓性影響因素的權(quán)重

2.1.1 判斷矩陣的建立

利用層次分析法分析問題時(shí)，首先需要將問題層次化，構(gòu)造一個(gè)有層次的結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)頁巖可壓性與其影響因素的關(guān)系，建立結(jié)構(gòu)模型（見圖1）。

圖1 頁巖儲(chǔ)層可壓性影響因素層次結(jié)構(gòu)

判斷矩陣表示某一層的元素之間相對(duì)于上一層元素的重要性程度，可以利用1—9的比例標(biāo)度來表示這種重要性程度［16］（見表1）。

根據(jù)以往學(xué)者對(duì)可壓性的研究，將可壓性影響因素進(jìn)行兩兩比較，可得判斷矩陣A，如表2所示。

表1 標(biāo)度及其含義

表2 判斷矩陣A

2.1.2 權(quán)重向量的計(jì)算

利用和積法計(jì)算判斷矩陣A的最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量，從而確定可壓性各影響因素的權(quán)重：

式中：aij為判斷矩陣A的元素；w為所求的特征向量（即各個(gè)元素的權(quán)重值）。

可得 w=［0.45，0.25，0.15，0.09，0.06］T，即為所求的特征向量，即脆性指數(shù)、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，斷裂韌性、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和TOC對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為0.45，0.25，0.15，0.09，0.06。

為了防止可壓性影響因素之間存在自相矛盾，必須對(duì)判斷矩陣A進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)，該判斷矩陣A符合一致性要求。

2.2 模糊數(shù)學(xué)法確定可壓性影響因素的模糊矩陣

2.2.1 因素集的建立

根據(jù)可壓性評(píng)價(jià)目標(biāo)，建立因素集：

U={脆性指數(shù)，脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，斷裂韌性，黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)，TOC}。

2.2.2 評(píng)價(jià)集的建立

選擇頁巖水平井水平段不同井深作為評(píng)價(jià)對(duì)象，定量評(píng)價(jià)不同井深頁巖可壓性的相對(duì)大小。評(píng)價(jià)集是評(píng)價(jià)對(duì)象出現(xiàn)各種可能的集合，可壓性的評(píng)價(jià)集為V={井深1，井深2，井深3，…，井深m}。

2.2.3 隸屬度的計(jì)算

由于可壓性各影響因素之間的單位、量綱、數(shù)值范圍均不同，為便于比較，需將各參數(shù)進(jìn)行歸一化處理。頁巖的脆性指數(shù)、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、TOC越大，頁巖的可壓性越好，與可壓性呈正相關(guān)；而斷裂韌性和黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，可壓性越好，與可壓性呈負(fù)相關(guān)。

對(duì)于正向指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，?。?/p>

對(duì)于負(fù)向指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，取：

式中：S為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化值；X為參數(shù)值；Xmax為參數(shù)最大值；Xmin為參數(shù)最小值。

極值變換后，正、負(fù)向指標(biāo)均化為正向指標(biāo)，最優(yōu)值為1，最劣值為0。

將歸一化后的結(jié)果作為隸屬度，因素集中第n個(gè)元素對(duì)評(píng)價(jià)集中第m個(gè)元素的隸屬度表示為Rmn，以此建立模糊矩陣R（見表3）。

2.3 可壓性綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立

為了全面評(píng)價(jià)長(zhǎng)水平段不同井深處的頁巖可壓性，在單因素評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，將層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法相結(jié)合，建立一個(gè)綜合反映多因素影響下的不同井深處頁巖可壓性相對(duì)大小的數(shù)學(xué)模型，即：

式（8）即為可壓性定量評(píng)價(jià)模型。FI為綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，反映了長(zhǎng)水平段不同井深處頁巖可壓性的相對(duì)大小，亦可定義為可壓性指數(shù)?？蓧盒灾笖?shù)越大，可壓性越好。式（8）的頁巖可壓性數(shù)學(xué)模型具有廣泛適用性，可以在各個(gè)頁巖氣區(qū)塊的水平井進(jìn)行可壓性評(píng)價(jià)時(shí)使用。

表3 由因素集和評(píng)價(jià)集元素構(gòu)成的模糊矩陣R

3 頁巖可壓性級(jí)別劃分

上述模型的計(jì)算結(jié)果只能反映長(zhǎng)水平段不同井深處頁巖可壓性的相對(duì)大小，還不能直接確定頁巖的可壓性級(jí)別。通過對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)頁巖氣區(qū)塊的水平井進(jìn)行可壓性計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與壓裂后的實(shí)際生產(chǎn)狀況對(duì)比分析，可將頁巖可壓性劃分為3個(gè)級(jí)別：當(dāng)可壓性指數(shù)高于0.48時(shí)，頁巖的可壓性好，壓裂時(shí)容易形成好的裂縫網(wǎng)絡(luò)，屬于優(yōu)質(zhì)的頁巖儲(chǔ)層；當(dāng)可壓性指數(shù)為0.32～0.48時(shí)，頁巖的可壓性中等，壓裂時(shí)需要采用黏度較小的壓裂液或控制較高的縫內(nèi)凈壓力，才能形成較好的裂縫網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)可壓性指數(shù)低于0.32時(shí)，頁巖的可壓性較差，壓裂時(shí)通常不會(huì)形成理想的裂縫網(wǎng)絡(luò)，且壓裂后裂縫容易閉合，是較差的頁巖儲(chǔ)層。

4 實(shí)例分析

以四川盆地某口頁巖氣水平井H井為例。利用該井的測(cè)井資料，并采用上述模型分析其長(zhǎng)水平段頁巖儲(chǔ)層的可壓性。為避免數(shù)據(jù)量過大，以每50 m的間隔在長(zhǎng)水平段上取點(diǎn)，并利用獲取的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算每一井深對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層的脆性指數(shù)、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、斷裂韌性、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和TOC，然后對(duì)計(jì)算結(jié)果歸一化，可得模糊矩陣R（見表4）。

表4 H井長(zhǎng)水平段可壓性各影響因素值歸一化后模糊矩陣

將模糊矩陣代入式（8），可得到頁巖儲(chǔ)層長(zhǎng)水平段每一井深對(duì)應(yīng)的頁巖儲(chǔ)層的可壓性指數(shù)，即：

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制可壓性沿水平段井深的變化曲線，如圖2所示。

圖2 H井長(zhǎng)水平段頁巖儲(chǔ)層可壓性變化曲線

圖2表明，H井的可壓性整體上較好，尤其在井深3 150～3 300 m，該段儲(chǔ)層可壓性指數(shù)超過0.48，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，壓裂時(shí)容易形成復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3 300～4 400 m范圍內(nèi)，頁巖可壓性中等，壓裂時(shí)通過控制合理的壓裂液排量和黏度，能夠形成較好的裂縫網(wǎng)絡(luò)。

圖3為H井壓裂后的微地震監(jiān)測(cè)圖。微地震事件點(diǎn)在水平面上和縱向上均有良好的分布，分布較密集，表明壓裂后的效果整體較好，且距水平井跟端的裂縫網(wǎng)絡(luò)明顯好于趾端的裂縫網(wǎng)絡(luò)。這與上述可壓性數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的結(jié)果一致。

圖3 H井壓裂后微地震檢測(cè)

5 結(jié)論

1）可壓性的影響因素主要有頁巖脆性、脆性礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、斷裂韌性、黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和TOC。利用層次分析法和模糊數(shù)學(xué)法，從定性和定量相結(jié)合的角度建立了連續(xù)的可壓性數(shù)學(xué)模型，以表征水平段頁巖可壓性的相對(duì)大小。

2）運(yùn)用該模型對(duì)國(guó)內(nèi)多個(gè)頁巖氣區(qū)塊的可壓性計(jì)算結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)比，可將可壓性分為3個(gè)級(jí)別：可壓性指數(shù)高于0.48，頁巖可壓性好，屬優(yōu)質(zhì)頁巖儲(chǔ)層；可壓性指數(shù)為0.32～0.48，頁巖可壓性中等，壓裂后可形成較好的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；可壓性指數(shù)低于0.32，頁巖可壓性較差，是較差的頁巖儲(chǔ)層。

3）相對(duì)于巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)，利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)能夠更全面、更細(xì)致地定量評(píng)價(jià)長(zhǎng)水平段頁巖儲(chǔ)層的可壓性，對(duì)壓裂設(shè)計(jì)和射孔參數(shù)設(shè)計(jì)具有更好的指導(dǎo)性?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果表明，該數(shù)學(xué)模型能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)頁巖儲(chǔ)層的可壓性，且該模型具有廣泛的適用性，可在各個(gè)頁巖氣區(qū)塊進(jìn)行可壓性評(píng)價(jià)時(shí)推廣使用。

［1］袁俊亮，鄧金根，張定宇，等.頁巖氣儲(chǔ)層可壓裂性評(píng)價(jià)技術(shù)［J］.石油學(xué)報(bào)，2013，34（3）：523-527.

［2］GRIESER W V，BRAY J M.Identification of production potential in unconventional reservoirs［R］.SPE 106623，2007.

［3］RICKMAN R，MULLEN M J，PETRE J E，et al.A practical use of shale petrophysics for stimulation design optimization：all shale plays are not clones of the Barnett Shale［R］.SPE 115258，2008.

［4］ALASSI H T，HOLT R M，NES O，et al.Realistic geomechanical modeling of hydraulic fracturing in fractured reservoir rock［R］.SPE 149375，2011.

［5］KIAS E，MAHARIDGE R，HURT R.Mechanical versus mineralogical brittleness indices across various shale plays［R］.SPE 174781，2015.

［6］MULLEN M J，ENDERLIN M B.Fracability index-more than just calculating rock properties［R］.SPE 159755，2012.

［7］JIN X C，SHAH S N，ROEGIERS J C，et al.An integrated petrophysics and geomechanics approach for fracability evaluation in shale reservoirs［J］.SPE Journal，2015，20（3）：518-526.

［8］侯冰，陳勉，王凱，等.頁巖儲(chǔ)層可壓性評(píng)價(jià)關(guān)鍵指標(biāo)體系［J］.石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2014，27（6）：42-49.

［9］唐穎，邢云，李樂忠，等.頁巖儲(chǔ)層可壓裂性影響因素及評(píng)價(jià)方法［J］.地學(xué)前緣，2012，19（5）：356-363.

［10］孟召平，劉翠麗，紀(jì)懿明.煤層氣/頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件極其對(duì)比分析［J］.煤炭學(xué)報(bào)，2013，38（5）：728-736.

［11］郝建飛，周燦燦，李霞，等.頁巖氣地球物理測(cè)井評(píng)價(jià)綜述［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2012，27（4）：1624-1632.

［12］趙金洲，許文俊，李勇明，等.頁巖氣儲(chǔ)層可壓性評(píng)價(jià)新方法［J］.天然氣地球科學(xué)，2015，26（6）：1165-1172.

［13］金衍，陳勉，張旭東.利用測(cè)井資料預(yù)測(cè)深部地層巖石斷裂韌性［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2001，20（4）：454-456.

［14］金衍，陳勉，王懷英，等.利用測(cè)井資料預(yù)測(cè)巖石Ⅱ型斷裂韌性的方法研究［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2008，27（2）：3630-3635.

［15］陸菁，李軍，武清釗，等.頁巖油氣儲(chǔ)層有機(jī)碳含量測(cè)井評(píng)價(jià)方法研究及應(yīng)用［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2016，16（6）：143-147.

［16］許樹柏.實(shí)用決策方法：層次分析法原理［M］.天津：天津大學(xué)出版社，1988：72.

（編輯 李宗華）

Quantitative evaluation of shale fracability based on logging data

YANG Hongwei1,LI Jun1,LIU Gonghui1，2,LI Yumei1,XI Yan1,Tang Geng3
(1.College of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;2.College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology,Beijing University of Technology,Beijing 100192,China;3.Engineering Technology Research Institute,Southwest Oil and Gas Field Company,PetroChina,Guanghan 618300,China)

Fracability is the capability of the shale that can be fractured effectively during fracturing process.At present,the research on the fracability is mainly through the qualitative evaluation and quantitative evaluation based on the rock mechanics test and fracturing construction parameters,which is difficult to fully characterize the variability of the shale fracability that has strong heterogeneity in horizontal wells.Based on the logging data,and by analyzing the influence of shale brittleness index,brittle mineral content,fracture toughness,clay mineral content and TOC content on the fracability and taking advantage of the analytic hierarchy process and fuzzy mathematics method,a fracability mathematical model of the long horizontal section of the shale is established by the combination of the qualitative and quantitative analysis and the level of shale fracability is divided.It is also indicated that fracability is divided into 3 levels according to this model,that is when the fracability index is higher than 0.48,shale fracability is good;when the fracability index is between 0.32 and 0.48,shale fracability is medium;when the fracability index is lower than 0.32, shale fracability is poor.The results show that the logging data can be more comprehensive and detailed to evaluate the fracability of the long horizontal interval of the shale,which provides a good guide for the design of fracturing and perforation parameter.Field application shows that the model can accurately predict the shale fracability and has a wide range of applicability.So this model can be used in the fracability evaluation of shale gas blocks.

shale horizontal well;mathematical model of fracability;logging data;analytic hierarchy process;fuzzy mathematical method

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“長(zhǎng)水平段非均質(zhì)頁巖儲(chǔ)層非均勻分簇射孔優(yōu)化研究”（51674272）

TE357.1+1

A

10.6056/dkyqt201703019

2016-11-28；改回日期：2017-03-12。

楊宏偉，男，1990年生，在讀博士研究生，主要從事油氣井巖石力學(xué)與數(shù)值模擬研究。E-mail：yhw0205@163.com。

楊宏偉，李軍，柳貢慧，等.基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的頁巖可壓性定量評(píng)價(jià)［J］.斷塊油氣田，2017，24（3）：382-386.

YANG Hongwei，LI Jun，LIU Gonghui，et al.Quantitative evaluation of shale fracability based on logging data［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2017，24（3）：382-386.