頁巖氣的經(jīng)濟開采依賴于水力壓裂技術(shù),楊氏模量、泊松比和脆性指數(shù)等力學(xué)參數(shù)是水力壓裂技術(shù)中至關(guān)重要的參數(shù)。由于天然頁巖具有取樣困難、非均質(zhì)性較強、影響因素較多等特點,這些特點給頁巖儲層的巖石物理特征認識以及儲層“甜點”預(yù)測帶來巨大挑戰(zhàn),此外礦物組成、孔隙度等儲層物性參數(shù)與頁巖彈性參數(shù)的巖石物理關(guān)系不清,限制了頁巖甜點地震預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。因此,通過巖石石物理實驗和地震物理模擬技術(shù)相結(jié)合的方法,開展關(guān)于各向異性頁巖巖石物理特征和儲層脆性評價的相關(guān)研究,對于頁巖氣的勘探開發(fā)具有重要意義。（1）對兩組黏土類型不同的人工頁巖和一組天然頁巖進行三軸動靜態(tài)同步測試,結(jié)果表明動態(tài)楊氏模量始終大于靜態(tài)楊氏模量,但是在加載過程中,隨著軸壓的增大,動態(tài)楊氏模量隨壓力單調(diào)增加,而靜態(tài)楊氏模量則出現(xiàn)先增加后降低的現(xiàn)象。還發(fā)現(xiàn)根據(jù)動靜態(tài)彈性模量關(guān)系估算水力壓裂時的靜態(tài)模量可能會有大約30%的差異,這取決于使用哪個階段的動靜態(tài)模量彈性模量關(guān)系,對利用動靜態(tài)關(guān)系估算靜態(tài)模量提供指導(dǎo)。（2）利用人工頁巖參數(shù)可控的優(yōu)點,以單一參數(shù)對頁巖彈性參數(shù)的影響機制為研究目的,探究了黏土含量、壓實壓力、孔隙度以及水飽和對頁巖彈性... 

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 頁巖動靜態(tài)彈性參數(shù)
        1.2.2 頁巖彈性性質(zhì)影響因素
        1.2.3 頁巖脆性評價
        1.2.4 儲層參數(shù)反演研究
    1.3 存在的問題
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 頁巖氣儲層特征及人工頁巖制作
    2.1 頁巖氣基本概念及其儲層特征
    2.2 頁巖儲層各向異性特征
        2.2.1 各向異性介質(zhì)彈性模型與本構(gòu)方程
        2.2.2 各向異性介質(zhì)中的Thomsen各向異性參數(shù)
        2.2.3 橫向各向同性介質(zhì)中群相速度關(guān)系
    2.3 可控參數(shù)人工頁巖制作方法
        2.3.1 人工頁巖制作方法
        2.3.2 人工頁巖性質(zhì)分析
第3章 頁巖動靜態(tài)彈性參數(shù)對比分析
    3.1 樣品描述及實施方案
        3.1.1 樣品描述
        3.1.2 頁巖動靜態(tài)同時測試
    3.2 動態(tài)彈性參數(shù)及其各向異性
        3.2.1 超聲波速度及其各向異性
        3.2.2 動態(tài)彈性模量及其各向異性
    3.3 靜態(tài)彈性參數(shù)及其各向異性
        3.3.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線
        3.3.2 靜態(tài)彈性模量及其各向異性
    3.4 動靜態(tài)彈性參數(shù)對比分析
    3.5 加載與卸載彈性模量對比分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 儲層參數(shù)對頁巖彈性性質(zhì)的影響
    4.1 孔隙度對頁巖彈性性質(zhì)的影響
        4.1.1 實驗背景及實施方案
        4.1.2 機械壓實-壓縮關(guān)系
        4.1.3 速度及其各向異性變化規(guī)律
        4.1.4 彈性參數(shù)及其各向異性變化規(guī)律
        4.1.5 彈性參數(shù)與孔隙度之間的關(guān)系
    4.2 黏土含量對頁巖彈性參數(shù)的影響
        4.2.1 實驗背景及實施方案
        4.2.2 黏土含量對速度及其各向異性的影響
        4.2.3 黏土含量對彈性模量及其各向異性的影響
    4.3 全飽和水對不同孔隙度頁巖彈性參數(shù)的影響
        4.3.1 實驗背景與實施方案
        4.3.2 結(jié)果分析與解釋
    4.4 基于人工頁巖的脆性表征因子評價
        4.4.1 脆性表征公式對比分析
        4.4.2 基于人工頁巖的脆性敏感因子分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 壓力對不同黏土類型頁巖彈性參數(shù)的影響
    5.1 軸壓對頁巖彈性參數(shù)的影響
        5.1.1 實驗背景及實施方案
        5.1.2 結(jié)果分析與討論
    5.2 圍壓對頁巖彈性參數(shù)的影響
        5.2.1 實驗背景及實施方案
        5.2.2 實驗結(jié)果及理論解釋
    5.3 本章小結(jié)
第6章 基于地震物理模型數(shù)據(jù)的頁巖脆性預(yù)測
    6.1 頁巖地震物理模型構(gòu)建
        6.1.1 頁巖地震物理模型設(shè)計
        6.1.2 人工頁巖巖石物理特征分析
        6.1.3 頁巖地震物理模型的制作
    6.2 頁巖地震物理模型數(shù)據(jù)處理及分析
        6.2.1 地震資料采集
        6.2.2 地震資料處理
    6.3 基于疊前同步反演的頁巖儲層脆性評價
        6.3.1 反演原理
        6.3.2 頁巖儲層脆性預(yù)測流程
        6.3.3 疊前同步反演及頁巖儲層脆性分析
    6.4 頁巖地震各向異性AVO反演
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3654096