断裂韧性下页岩气储层可压性新评价法：基于临界机械能与脆性指数的综合模型

本文主要探讨了在页岩气储层可压性评价中，传统脆性指数方法存在的局限性。脆性指数虽然被广泛用于评估页岩气储层的压裂响应，但实际情况中，脆性指数相近的储层其压裂效果可能存在显著差异。这种现象表明，仅仅依赖脆性指数可能不足以全面反映储层的复杂特性。 为了克服这一问题，研究者提出了一种新的评价方法，即考虑断裂韧性的影响。断裂韧性是指材料抵抗裂纹扩展的能力，包括I型和II型两种类型。通过引入临界机械能释放率（Critical Energy Release Rate, CERR），研究人员将这两种断裂韧性对岩石裂缝发育的影响综合起来，进一步定义了平均临界机械能释放率，这有助于更准确地反映储层的压裂响应潜力。 文章构建了一个以裂缝发育指数（Fracture Development Index, FDI）为核心的页岩气储层可压性评价模型。这个模型不仅考虑了脆性，还考虑了断裂韧性的因素，从而提供了一个更为精细和全面的评价体系。具体应用到焦石坝龙马溪组焦页48-2HF井的测井数据上，研究团队计算出了储层的弹性模量、泊松比以及I型和II型断裂韧性参数，进而通过裂缝发育指数模型，分析了页岩储层的可压性随深度变化的关系。 借助现场微震资料，研究结果得到了验证，证明了新提出的模型能够有效地预测页岩气储层在不同埋深下的压裂响应趋势。这对于实际的页岩气开发过程中，选择压裂优化的储层段具有重要的指导意义，能够帮助提高开采效率和降低成本。 本文的研究成果提供了一种改进的页岩气储层可压性评价方法，它不仅考虑了脆性指数，还结合了断裂韧性，为页岩气储层的合理开发提供了科学依据和技术支持。这在提升页岩气开采效益的同时，也对岩石力学和地质工程领域的理论研究有着积极的推动作用。