脆性指数计算公式
连杆设计方法总结
连杆设计方法总结1. 简介连杆是机械设备中常用的零件，用于将转动运动转化为直线运动或者将直线运动转化为转动运动。
连杆的设计是机械工程中的重要任务，它的设计质量关系到整个机械设备的性能和寿命。
本文将总结连杆设计的方法，包括材料选择、几何设计和强度校核等方面。
2. 材料选择连杆的材料选择是连杆设计的重要一环，一般需要考虑以下几个因素：•强度和刚度：连杆需要能够承受特定的载荷，并且保持足够的刚度以确保运动的精度。
因此，材料的强度和刚度是首要考虑的因素。
•耐疲劳性：连杆在运动过程中会受到重复的载荷作用，因此需要选择具有良好疲劳寿命的材料，以确保连杆在长期使用时不会出现疲劳断裂。
•制造可行性：材料选择还需要考虑材料的可加工性和成本。
连杆的制造过程需要考虑到材料的可切削性、可焊性和可锻造性等因素。
常见的连杆材料包括碳素钢、合金钢和铸铁等。
根据具体的工程要求和经济考虑，可以选择适合的材料。
3. 几何设计3.1 连杆长度连杆的长度设计需要考虑到运动的幅度和工作空间的限制。
过长的连杆会增加系统的惯性和摩擦损失，而过短的连杆可能无法满足所需的运动幅度。
因此，需要综合考虑系统要求和实际制造条件，确定合适的连杆长度。
3.2 连杆截面形状连杆的截面形状对其强度和刚度有非常重要的影响。
一般来说，连杆的截面形状可以分为圆形、矩形和梯形等多种形式。
圆形截面是最常用的形式，因为它可以提供均匀的应力分布。
然而，根据具体的载荷和空间限制，也可以选择其他适合的截面形状。
3.3 连杆连接方式连杆的连接方式也是设计中需要考虑的因素之一。
常见的连接方式包括销销和螺栓连接等。
具体选择哪种连接方式需要综合考虑连杆的应力和振动情况，以及连接方式的制造成本和可靠性等因素。
4. 强度校核连杆的强度校核是设计过程中的关键一步。
强度校核的目的是确保连杆在工作过程中不会发生破坏。
常用的强度校核方法包括静态强度校核和疲劳强度校核。
4.1 静态强度校核静态强度校核主要是根据连杆的应力状态和工作载荷，计算连杆的应力和应变，然后与材料的强度和可靠度要求进行比较。
TOC含量对页岩脆性指数影响分析
TOC含量对页岩脆性指数影响分析刘双莲;李浩;张元春【摘要】页岩储层的有效开发依赖水平井段的压裂,脆性指数是影响压裂施工设计的一个重要参数.有3种脆性指数计算结果常相互矛盾.通过基于岩心数据刻度对不同页岩层段测井响应特征的比较研究,发现总有机碳含量(TOC)对声波时差和补偿密度等用于计算脆性指数的测井曲线均有影响,是导致3种方法计算结果各不相同的主要原因.采用TOC校正方法与岩心实验数据约束测井评价可使3种计算结果非常接近,有效解决了TOC含量对脆性指数评价的影响.该方法在多口井中应用,效果良好.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2015(039)003【总页数】5页(P352-356)【关键词】测井评价;页岩储层;脆性指数;总有机碳含量【作者】刘双莲;李浩;张元春【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油工程技术研究院,北京100101【正文语种】中文【中图分类】P631.840 引言页岩储层为低孔隙度特低渗透率致密储层，需要采用水平井技术及储层改造技术进行开采才能有效达到工业开发规模［1］。
水平井储层改造效果的好坏与页岩气储层的岩石力学特性、储层性质等密切相关［2］。
其中，页岩储层的脆性将直接影响储层的岩石力学特性，影响储层最终改造效果。
通常的做法是以脆性指数（BI）评价页岩脆性，脆性指数评价准确与否直接影响压裂施工参数设计及压裂效果。
调研情况分析，评价页岩脆性指数的方法有20种之多，易于操作且常用的评价方法主要有3种，一是Jarvie D M［3］和 Rickman R［4］等利用页岩中脆性矿物含量计算脆性指数；二是Rickman R提出利用测井曲线计算的弹性模量和泊松比计算脆性指数；三是Grieser B［5］提出的利用在一定深度段内读取弹性模量和泊松比的最大值与最小值的方法计算脆性指数。
研究发现，当同时采用这3种方法对同一地层的脆性指数进行评价时，其中利用脆性矿物含量计算的脆性指数值在高总有机碳含量（TOC）页岩处与其他2种方法存在明显的差异。
页岩气储层可压裂性评价技术
石油学报
ＡＣＴＡ ＰＥＴＲＯＬＥＩ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．３
Ｍａｙ ２０１３
文 章 编 号 ：０２５３－２６９７（２０１３）０３－０５２３－０５ ＤＯＩ：１０．７６２３／ｓｙｘｂ２０１３０３０１５
页岩气储层可压裂性评价技术
袁 俊 亮１ 邓 金 根１ 张 定 宇１ 李 大 华２ 闫 伟１ 陈 朝 刚２ 程 礼 军２ 陈 子 剑１
Ｆｒａｃａｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈａｌｅ－ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ
ＹＵＡＮ Ｊｕｎｌｉａｎｇ１ ＤＥＮＧ Ｊｉｎｇｅｎ１ Ｚｈａｎｇ Ｄｉｎｇｙｕ１ ＬＩ Ｄａｈｕａ２ ＹＡＮ Ｗｅｉ １ ＣＨＥＮ Ｃｈａｏｇａｎｇ２ Ｃｈｅｎｇ Ｌｉｊｕｎ２ ＣＨＥＮ Ｚｉｊｉａｎ１
（１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＆ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｌａｎｄ ＆ Ｒｅｓｏｕｒｅｃｅｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４２，Ｃｈｉｎａ）
（１．中 国 石 油 大 学 油 气 资 源 与 探 测 国 家 重 点 实 验 室 北 京 １０２２４９； ２．重 庆 市 国 土 资 源 和 房 屋 管 理 局 重 庆 ４０００４２）
摘要：从页岩气储层岩石的脆性指数、断裂韧性、岩石力学特性３ 个 方 面，对 中 国 页 岩 气 储 层 可 压 裂 性 评 价 技 术 进 行 了 研 究 。 根 据 弹性模量与泊松比的分布范围，建立了适用于四川盆地下志留统 龙 马 溪 组 页 岩 的 脆 性 指 数 预 测 模 型 ；总 结 了 室 内 实 验 测 定 和 利 用 测井数据计算页岩储层Ⅰ型、Ⅱ型断裂韧性的计算方法；初步建立 了 以 弹 性 模 量 Ｅ、泊 松 比μ、单 轴 抗 拉 强 度 Ｓｔ 三 项 岩 石 力 学 参 数 为自变量，可压裂指数 Ｆｒａｃ为因变量的可压裂性评价方法；绘制了可压裂指数立体图版，据此评价页岩气储层压裂的难易程度，弹 性 模量值越高，泊松比和抗拉强度值越低，则 Ｆｒａｃ值越高，反映储层越容易被压裂。根据地震测井和垂直地震剖面（ＶＳＰ）等 资 料，结 合 室 内 实 验 校 正 ，获 取 整 个 储 层 的 岩 石 力 学 参 数 后 ，可 以 计 算 任 意 处 的 可 压 裂 指 数 ，建 立 储 层 可 压 裂 性 立 体 分 布 图 。 关 键 词 ：页 岩 气 ；可 压 性 评 价 ；脆 性 指 数 ；断 裂 韧 性 ；岩 石 力 学 特 性 ；可 压 裂 指 数 中 图 分 类 号 ：ＴＥ３５７．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
水平井压裂裂缝起裂与扩展
水平井压裂裂缝起裂与扩展引言：通过国内外研究人员实践表明：由于水平井具有单井产量高、穿透度大、泄油面积大、油气储量利用率高及能避开障碍与环境复杂的区域等特点。
对于低渗透油藏、薄差储层油藏、储量较小的边际油藏以及稠油油气藏等，水平井压裂是这类油藏最佳的开采方式。
最近一段时期，随着学者们的不断研究以及钻井完井等工艺技术水平的提高，水平井开发技术成为人们开发低渗透油田的研究重点并被广泛应用。
水平井与垂直井、普通定向井的裂缝起裂机理都有明显区别。
水平井自身存在复杂性与特殊性，钻遇地层环境比较复杂，水力裂缝在发生破裂时所需的起裂压力比垂直井的破裂压力高得多，通常会发生裂缝不张开，导致压裂失败。
深入研究水平井裂缝起裂机理，找出合理的起裂规律是水平井压裂施工成功前提保障。
第1章水平井井壁上的应力状态水力压裂时裂缝的形成主要是决定于井壁的应力状态。
一般认为：当井壁上出现有一个超过岩石抗拉强度的拉伸应力时，井壁便开始破裂。
1.1 由于地应力所产生的井壁应力地应力是由地壳岩层的重力场或即上覆地层压力及地质构造应力场所组成的。
一般可认为, 地应力中的一个主应力是垂直于地壳表面的,其余两个主应力则是水平的。
如果只考虑上覆地层载荷引起的重力作用(即不存在地质构造运动力)，且认为地下岩石处于纯弹性状态,可将初始的地应力分解为垂道方向的正主应力σz和两个相等的水平方向的正主应力σx入和σy。
式中h-底层的埋藏深度；ρ-上覆岩层的平均容重，其理论值可取。
00231kg/cm3;μ-岩石的泊松比。
在有些构造运动活跃的地区会出现异常大的侧应力(水平应力) , 井且在通常的情况下三个原地主应力是不相等的。
设取压应力的符号为正, 拉应力为负, 三个主应力分别表示为σ1,σ2和σ3 (σ1>σ2>σ3>0) , 根据地质构造形成时的受力特点, 正断层、逆断层和平推断层发育的区域里, 三个主应力的方向是不相同的(图1)。
煤岩体积压裂脆性评价研究
煤岩体积压裂脆性评价研究路艳军;杨兆中;Shelepov V V;韩金轩;李小刚;韩威【摘要】水力压裂是煤层气开发的主要手段,通过压裂可以在煤层中形成有效的甲烷渗流通道,而体积压裂不仅能够在煤层中形成渗流通道,还能通过复杂裂缝的切割增大甲烷的解吸扩散面积,提高单井产量.脆性指数是体积压裂实施评价的关键参数,因此,基于煤岩和页岩的应力应变曲线,借助应变能密度的概念,分析了煤岩和页岩的脆性指数.页岩的应变能密度与脆性指数计算结果表明,页岩脆性指数越高,应变能密度越低.在页岩脆性指数的计算方法上,结合应变能密度与最小能量原理,提出了煤岩脆性指数的计算方法,并通过修正得到了用于表征煤岩脆性破坏能力和评价煤层压后产生多裂缝能力的煤岩脆性指数.最后,结合现场6口压裂井的数据进行了实例分析,结果表明,煤岩脆性指数与单位改造体积具有强相关性,即脆性指数越高,单位压裂液的煤层改造体积越大.该方法可以用于煤岩体积压裂设计,指导煤层气的开发.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2018(008)001【总页数】7页(P64-70)【关键词】体积压裂;煤岩力学特征;应变能密度;脆性指数;多裂缝【作者】路艳军;杨兆中;Shelepov V V;韩金轩;李小刚;韩威【作者单位】莫斯科国立罗蒙诺索夫大学地质系,俄罗斯莫斯科119991;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;莫斯科国立罗蒙诺索夫大学地质系,俄罗斯莫斯科119991;莫斯科国立罗蒙诺索夫大学地质系,俄罗斯莫斯科119991;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;陕西海荔石油机械有限公司,陕西渭南715106【正文语种】中文【中图分类】TE357我国煤层气资源丰富，埋深2 000 m以浅煤层气地质资源量为36.81×1012m3[1]。
但我国煤层气藏具有低压、低饱和、低渗透、非均质性强、变质程度高以及储层构造复杂、临界解吸压力低[2-7]的特点。
昭通地区五峰组－龙马溪组页岩气储层分级综合评价
收稿日期：２０２３－１０－２６；修订日期：２０２３－１２－２９。
作者简介：熊康（１９９９—），女，在读硕士研究生，现从事非常规石油地质与勘探研究工作。
Ｅ－ｍａｉｌ：１６８９６１１２４４＠ｑｑ．ｃｏｍ。
文章编号：１６７３－８２１７（２０２４）０２－００８２－０６昭通地区五峰组－龙马溪组页岩气储层分级综合评价熊 康１，２，张凤生３，谭玉涵３（１．西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安７１００６５；２．西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西西安７１００６５；３．中国石油集团测井有限公司，陕西西安７１００７７）摘要：建立完善的页岩气储层评价体系对指导非常规页岩气勘探开发具有重要意义。
根据昭通地区五峰组－龙马溪组常规测井资料，构建页岩气储层关键参数地质评价模型；采用层次分析法完成页岩气储层的可压性计算，并建立基于可压性分级的储层工程评价模型；然后结合地质评价与工程评价双重因素，构建页岩气储层综合评价模型，并利用实测压裂射孔资料进行验证分析。
结果表明，综合评价较好的Ⅰ类储层产气量较高；采取水平井分段分簇设计，可达到提高压裂产能效率的目的。
所构建的储层综合评价模型能够系统而有效地开展对页岩气储层的评价，可为昭通地区页岩气储层勘探提供借鉴。
关键词：页岩气；地质评价；工程评价；评价参数；层次分析法；压裂射孔中图分类号：ＴＥ１２２ 文献标识码：ＡＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＷｕｆｅｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ－ＬｏｎｇｍａｘｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＺｈａｏｔｏｎｇａｒｅａＸＩＯＮＧＫａｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧＦｅｎｇｓｈｅｎｇ３，ＴＡＮＹｕｈａｎ３（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａａｎｘｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎＧｅｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；３．ＣＮＰＣＬｏｇｇｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ７１００７７，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｏｕｎｄｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｇｕｉｄｉｎｇｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｈａｌｅｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．ＢａｓｅｄｏｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｌｏｇｇｉｎｇｄａｔａｆｒｏｍＷｕｆｅｎｇ－ＬｏｎｇｍａｘｉＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＺｈａｏｔｏｎｇａｒｅａ，ａｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｋｅｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ（ＡＨＰ），ａｎｄｔｈｅｒｅｓｅｒ ｖｏｉｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒ ｖｏｉｒｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｄａｔａｉｓｕｓｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙａｎｄａｎａｌｙｚｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉ ｃａｔｅｔｈａｔＣｌａｓｓⅠｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｗｉｔｈｂｅｔｔｅｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｈａｖｅｈｉｇｈｅｒｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｄｏｐｔｉｎｇａｓｅｇｍｅｎｔｅｄａｎｄｃｌｕｓｔｅｒｅｄｄｅｓｉｇｎｆｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｓｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｅｖａｌｕａｔｅｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｇｏｏｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｈａｌｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＺｈａｏｔｏｎｇａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｅｇａｓ；ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒ ａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ；ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎ 页岩气在世界范围内分布广泛。
柴北缘中侏罗统湖相泥页岩储层矿物组成与脆性特征
柴北缘中侏罗统湖相泥页岩储层矿物组成与脆性特征原园;姜振学;喻宸;郭天旭;申玉山;赵若彤【摘要】运用X射线衍射技术,对柴北缘中侏罗统46块岩心泥页岩样品和15块露头泥页岩样品进行了定性和定量分析.结果表明研究区泥页岩矿物成分中黏土矿物含量最高,介于33％～79.7％之间,平均54.3％;其次为石英,含量介于14.5％～57.8％之间,平均35.4％;碳酸盐矿物含量较少,总量一般介于0～13％之间,个别样品大于15％,露头样品与岩心样品矿物成分有差别.黏土矿物组合特征反映出研究区进入中成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,具有适宜页岩油气形成的成熟度条件.扫描电镜显示,研究区泥页岩发育3种孔隙类型.与海相页岩相比,柴北缘中侏罗统泥页岩黏土矿物含量高但敏感性矿物含量低,石英、长石等脆性矿物含量偏低但达到湖相泥页岩开发标准,脆性指数平均为42.6％,整体上具有较好的脆性和可压性,有利于该区湖相页岩的压裂改造.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2015(021)001【总页数】7页(P117-123)【关键词】泥页岩储层;矿物成分;脆性特征;X射线衍射;中侏罗统;柴达木盆地北缘【作者】原园;姜振学;喻宸;郭天旭;申玉山;赵若彤【作者单位】中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学非常规天然气研究院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学非常规天然气研究院,北京102249;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;国土资源部油气资源战略研究中心,北京100034;中国石油青海油田公司勘探开发研究院,敦煌736202;中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学非常规天然气研究院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】P588.2;P618.13随着美国页岩气勘探开发的成功，我国针对页岩气的研究也相继开展，并在陆相泥页岩中获得了重要突破。
页岩气开发的地质与工程一体化技术
页岩气开发的地质与工程一体化技术曾义金【摘要】页岩气储层非均质性强，实现工程技术与储层条件的最佳匹配，是实现页岩气经济有效开发的关键。
分析了我国页岩气开发中存在的主要问题，阐述了页岩气储层特征分析方法及关键技术，从地质与工程一体化的角度，系统论述了针对于页岩气储层特征的工程技术思路和方法，建立了页岩气地质与工程一体化的技术体系。
%Because of the strong heterogeneity of shale gas reservoir ,the key to economic and effective shale gas development is to achieve the best match between engineering parameters and reservoir condi-tions .In this paper ,the analysis of problems during shale gas development in China has been obtained ;the analysis methods and key technologies of shale gas reservoir characteristics have been elaborated .From the view of integration of geology and engineering ,the technical idea and methods of engineering closely related to shale reservoir characteristics have been discussed systematically ,and the shale gas geology and engi-neering integration technology system has been established .【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】页岩气;地质参数;工程技术;一体化【作者】曾义金【作者单位】中国石化石油工程技术研究院，北京 100101【正文语种】中文【中图分类】TE22页岩气在全球范围内分布广泛，且开发潜力巨大。
第三章 脆值及其评价方法
• 用两个边界条件来反映产品破损规律的曲 线称为破损边界曲线
Damage Boundary Curve
不同冲击波形的破损边界曲线
Damage Boundary Curve
Below ∆Vc, no damage occurs regardless of the input A Exceeding ∆Vc, does not necessarily imply that damage results.
• 作用时间短 • 冲击力大
冲击概念
冲击的加速度-时间曲线
冲击概念
冲量定理
• 一般用于冲击过程的基 本定理是动量定理的积 分形式：
t2
t1
F dt p2 p1 mv2 mv1
• 由于冲击过程中的一般 外力远远小于冲击力， 所以冲击过程中的一般 外力可以不计．而平均 冲击力可表示为：
脆值
• 冲击脆值 • 振动脆值 • 许用脆值 [G] 根据产品脆值,考虑到产品价值,强度偏差,重要 程度等而规定的产品的许用最大加速度 • 最大加速度 Gm 产品受冲击时的最大加速度
脆值
三、影响产品破损的因素 • 产品本身特性
产品的材质性能 产品的结构特点 产品中易损零件的力学性能
脆值冲击试验
二种试验方法的比较
模拟性
• 冲击试验机：具有气压脉冲程序器，可产生矩形、 半正弦、锯齿形波，并可控制冲击速度变化，冲 击强度等，试验模拟性好 • 跌落试验机：冲击脉冲接近于半正弦波，缓冲材 料的质量，密度，厚度等参数的改变会影响测试 结果，模拟性较差
二种试验方法的比较
精确度：
试验成本及可操作性
• 冲击试验机：设备要求高，价格贵，但操作精确 • 跌落试验机：价格低，使用时只需改变衬垫厚度， 试验成本低；有时跌落试验更接近流通实况，操 作简单。
深层致密砂岩储层脆性指数评价新方法
深层致密砂岩储层脆性指数评价新方法刘惠民;郑金凯;赵文山;杜振京;李静;王昊【摘要】储层岩石脆性评价是储层压裂改造方案设计的重要基础工作,对储层压裂改造效果有着重要影响.以准中地区深层致密砂岩储层为研究对象,开展了0～90 MP a多级围压下的岩石三轴试验,分析了围压变化对于岩石脆性的影响.针对现有脆性指数对目标储层岩石脆性评价效果不理想的情况,基于应力-应变曲线中的能量转化关系建立了新的脆性指数模型,包括岩石峰前峰后脆性指数和综合脆性指数.研究结果表明:试验围压对岩石脆性评价有着显著影响;岩石峰前脆性随围压增大先增加后减小,峰后脆性和综合脆性随围压增大而递减;研究区储层含砾细砂岩的脆性较细砂岩的脆性小,脆性差异主要表现在峰后脆性.【期刊名称】《地质力学学报》【年(卷),期】2019(025)004【总页数】9页(P492-500)【关键词】岩石力学;脆性指数;应力-应变曲线;能量转化;峰前脆性;峰后脆性【作者】刘惠民;郑金凯;赵文山;杜振京;李静;王昊【作者单位】中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心, 山东东营257017;中国石油大学 (华东) 地质力学与工程研究所, 山东青岛266580;中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心, 山东东营257017;中国石化胜利油田分公司油气勘探管理中心, 山东东营257017;中国石油大学 (华东) 地质力学与工程研究所, 山东青岛266580;中国石油大学 (华东) 地质力学与工程研究所, 山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE311;TU450 引言致密砂岩储层具有低孔、低渗的特征，压裂改造对于此类储层的开发尤为重要[1]。
而储层可压裂性评价对于压裂层段优选及压裂方案设计具有重要意义。
近年来，国外学者开始使用脆性指数来表征储层岩石的可压裂性，并指出脆性指数越大，储层岩石越易于压裂[2]。
在储层岩石脆性指数计算方面，相关学者从不同角度提出了多种计算方法。
齐家油田致密储层脆性指数计算方法研究
齐家油田致密储层脆性指数计算方法研究娄娜;赵天琦;张雁【摘要】脆性指数大小及分布规律是制订储层压裂方案、提高致密储层产能的重要依据.脆性指数主要是通过岩心试验和岩石力学参数法获得.为了计算岩心和岩石力学参数缺失的油田脆性指数,有效开采致密储层,利用取心井岩心测试得出脆性指数,而后与测井曲线进行了相关性分析,优选出高相关的自然伽马曲线,建立了适合本区的脆性指数测井解释模型.最后利用该曲线解释出全区各井层的脆性指数.通过分析脆性指数与矿物类型、含量、粒度等关系可知:岩石粒度越细,石英、钙质胶结物含量越高,脆性指数值越高.在该区内优选脆性指数较高的井层开展现场试验,取得了较好效果.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P140-144)【关键词】脆性指数;杨氏模量;泊松比;自然伽马;致密油藏【作者】娄娜;赵天琦;张雁【作者单位】东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆 163318;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】P618.13齐家油田构造位置在松辽盆地齐家——古龙凹陷齐家北凹陷的西北斜坡上，是一个区域鼻状构造背斜之上的穹隆背斜构造。
齐家油田高台子油层孔隙度小于10%的数据占80%，渗透率小于0.1×10-3μm2的数据占总体的56%，属于致密油藏，产能一直偏低。
确定岩石脆性大小及分布对制订缝网压裂方案有重要的意义，目前期望在研究区内找出位置和层段，以达到通过实现缝网压裂达到提高产能的目的。
致密油藏的储集层致密、岩性复杂，目前研究成果认为压裂改造是提高工业产能一种重要手段[1-3]，因此，可压性评价对于优选压裂井段具有重要意义。
国外学者通过室内岩石脆性试验发现，岩石压裂的难易程度可用脆性指数表征，岩石脆性指数高，地层性质脆硬，越易形成破裂缝，对压裂作业反应越敏感，进而对储层内流体的储集和运移都有利。
吉木萨尔致密油储层脆性及可压裂性预测
吉木萨尔致密油储层脆性及可压裂性预测任岩;曹宏;姚逢昌;卢明辉;杨志芳;晏信飞【摘要】致密油气储层具有非均质性强、物性差、单井产量低、开发难度大等特点,为了准确识别高脆性层段,建立地层可压裂性模型,总结、比较了现有脆性指数在致密油气储层脆性评价中的适用性,提出了适用于吉木萨尔地区的改进矿物组分法脆性指数,并在此基础上,分析了地层可压裂性与岩石脆性、断裂韧性、抗压强度的关系,提出了三者结合的可压裂性指数.研究表明:基于数据驱动的方法,认为白云石、长石和黄铁矿含量是影响吉木萨尔地区致密油储层岩石脆性的主要因素;致密油储层地层条件复杂,高脆性指数地层不一定具有良好的可压裂性,仅利用岩石脆性描述可压裂性还不够完善;新的可压裂性指数表明,具有较高岩石脆性指数、较低断裂韧性和抗压强度的地层为有利压裂层段.将新方法用于吉木萨尔J174井可压裂性预测,优选可压裂层段,对指导水力压裂施工具有重要意义.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2018(053)003【总页数】9页(P511-519)【关键词】吉木萨尔凹陷;致密油储层;岩石脆性;断裂韧性;抗压强度;可压裂性指数【作者】任岩;曹宏;姚逢昌;卢明辉;杨志芳;晏信飞【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言致密油气储层由于具有强非均质性、低孔隙度、低渗透率和气流阻力大等特征，致使其有效开采面临巨大挑战。
当前，针对非常规油气开采的关键是水平井和分段体积压裂进行储层改造[1-3]。
研究表明，岩石脆性是影响地层可压性的重要因素[4]。
在工程领域，脆性研究在钻探工程、深部岩体工程以及煤田开采中发挥了很大的作用[5-7]。
碳酸盐岩地层破裂圧力和压裂高度预测计算及应用
碳酸盐岩地层破裂圧力和压裂高度预测计算及应用摘要：依据偶极声波测井资料提取的时差曲线，结合组合测井曲线及其计算成果，应用相应的软件进行地层脆性指数、破裂圧力和压裂高度预测计算，通过脆性指数和破裂圧力分析地层可压性，通过压裂高度预测图预测压裂时裂缝的延伸方向，了解可能压裂串层的位置，为压裂设计施工提供帮助。
关键词：碳酸盐岩；偶极声波；破裂圧力；压裂高度0、引言碳酸盐岩储层开采油气，有时需要进行压裂施工，如果地层破裂圧力能较为准确的计算，压裂高度可以预测，那么将给压裂设计和施工带来极大的便捷。
利用偶极声波测井资料提取的纵、横波时差数据，结合地层密度、孔隙度和泥质含量等参数，计算地层脆性指数和破裂圧力，根据模量和泥质含量进行储层压裂高度预测计算，进一步进行储层的可压性及压裂时裂缝高度变化情况，为压裂设计与施工服务。
1、参数计算由偶极声波测井提取的纵、横波时差曲线，结合组合测井曲线计算出储层位置上覆地层压力、地层孔隙压力、泊松比和地层抗拉强度等参数，求取地层破裂圧力，结合杨氏模量和泊松比求取的脆性指数，对储层的破裂难易程度进行评价。
1.1破裂圧力计算高破裂压力值反应地层压裂时难以破裂，裂缝不易延伸；低破裂压力值指示地层压裂时地层易破裂，裂缝易延伸。
地层破裂圧力由下式计算求得：式中：为地层破裂圧力，MPa；μ为地层岩石泊松比，无量纲；为上覆岩层压力，MPa；为地层孔隙压力，MPa；为地层抗拉强度，MPa。
1.2脆性指数计算本文采用泊松比和杨氏模量计算脆性指数，泊松比反应岩石在外力作用下的破裂能力，杨氏模量反应岩石破裂后的支撑能力。
杨氏模量值越高，泊松比值越低，岩石的脆性越强，在压裂过程中越容易形成复杂的裂缝。
计算公式如下：式中：BRIT为脆性指数；E为杨氏模量，MPa；μ为泊松比，无量纲。
1.3破裂圧力高度预测本文采用eXpress软件由模量、泊松比和泥质含量等参数，结合设计射孔井段做压裂高度预测计算。
2、分析应用图1为某井的破裂圧力和压裂高度预测图，储层参数为：1号层井段xx13.6-xx20.0m，地层破裂压力84.0MPa，脆性指数67.4%；2号层井段xx20.0-xx24.3m，地层破裂压力74.5MPa，脆性指数67.5%；3号层井段xx29.0-xx36.9m，地层破裂压力84.5MPa，脆性指数67.9%。
考虑断裂韧性影响的页岩气储层可压性评价方法
考虑断裂韧性影响的页岩气储层可压性评价方法张辰庆; 许江; 彭守建; 闫发志; 吴斌; 岳雨晴【期刊名称】《《煤田地质与勘探》》【年(卷),期】2019(047)005【总页数】7页(P131-137)【关键词】页岩气储层; 可压性评价; 脆性指数; 断裂韧性; 裂缝发育指数; 龙马溪组; 四川焦石坝【作者】张辰庆; 许江; 彭守建; 闫发志; 吴斌; 岳雨晴【作者单位】重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044; 重庆大学复杂煤层气瓦斯抽采国家地方联合工程实验室重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TE321页岩气是一种清洁、高效的能源和化工原料，我国的页岩气可采储量达36万亿m3，这个数值大约为可采常规天然气的1.6倍[1]。
由于页岩气储层十分致密，属于低孔、低渗–超低渗储层，90%以上的页岩气井都必须经过压裂改造才能产生可观的经济效益[2-4]。
因此，页岩储层的可压性评价对于预测储层改造效果，合理选择压裂段及预测经济效益有着非常重要的意义。
目前，在页岩储层的可压性评价研究方面，R. Rickman等[5]采用综合考虑弹性模量、泊松比影响的页岩脆性指数表征页岩储层对压裂改造的响应程度，该方法是页岩可压性评价的普遍思路。
但在实际应用中却发现脆性指数高的地层，其压裂改造效果却出现较差的情况[6-7]，这表明虽然脆性指数对储层可压性的影响较大，但仅从脆性指数角度判断页岩气储层可压性并不全面。
袁俊亮等[8]在R. Rickman提出的脆性指数基础上，将断裂韧性对裂缝延伸的影响纳入考量，创新性提出了可压性指数的概念。
但其存在用脆性指数[9-10]、断裂韧性对可压性影响的量化表征和物理意义不充分且未经验证等问题。
因此，笔者基于前人的研究思路和认识，将断裂韧性对可压性的影响及物理意义进行完善，并与脆性指数相结合，进而定义裂缝发育指数，并通过测井资料与微震监测数据加以验证，以期为准确评价页岩储层可压性提供思路。
超临界二氧化碳对致密砂岩力学特性影响的实验研究
超临界二氧化碳对致密砂岩力学特性影响的实验研究侯冰;宋振云;贾建鹏;苏伟东;王迪【摘要】超临界二氧化碳压裂改造有利于提高单井产量,但超临界二氧化碳对岩石力学特性的影响规律亟待室内实验分析.利用高温高压岩石三轴仪对致密砂岩开展超临界二氧化碳作用下岩石力学特性测试实验,研究超临界二氧化碳、水等饱和流体作用效果及超临界二氧化碳作用下不同温度、围压和孔压对致密砂岩弹性模量、抗压强度、泊松比和脆性指数的影响规律.实验结果表明:相比无孔隙流体和饱和水,饱和超临界二氧化碳时砂岩抗压强度和弹性模量明显降低;饱和超临界二氧化碳时,温度升高时致密砂岩岩样的抗压强度和杨氏模量增大、泊松比和脆性指数减小,围压增大时致密砂岩岩样的抗压强度和杨氏模量先减小后增大、泊松比先稍有增大后明显减小、脆性指数先稍有减小后大幅降低,孔压增大时致密砂岩岩样的抗压强度、杨氏模量和脆性指数减小、泊松比增大.本文研究结果对于超临界二氧化碳压裂施工参数设计具有一定指导意义.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2018(030)005【总页数】7页(P109-115)【关键词】超临界二氧化碳;致密砂岩;岩石力学特性;影响因素;压裂【作者】侯冰;宋振云;贾建鹏;苏伟东;王迪【作者单位】中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京 102249;中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710016;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室-二氧化碳压裂增产研究室陕西西安710016;中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心陕西西安710016;中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710016;中国石油天然气集团有限公司油气藏改造重点实验室-二氧化碳压裂增产研究室陕西西安710016;中国石化石油勘探开发研究院北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE357.3中国致密砂岩气资源丰富，对其进行高效勘探开发有利于能源结构调整。
页岩气储层常规测井解释模型与应用实例
页岩气储层常规测井解释模型与应用实例陈扬;夏雪飞;魏远明;郭秀云;石元会【摘要】为深化建南构造侏罗系东岳庙段陆相页岩气储层认识,对东岳庙段岩心与测井资料进行细致研究,建立东岳庙段泥页岩岩性、储层识别、储层矿物含量、孔隙度、渗透率、饱和度和含气量解释计算模型,建立一套较完善的页岩气储层综合解释评价方法.对2口井的东岳庙段页岩气储层进行精细解释,提出东岳庙段页岩气层解释参考标准.适用建南地区东岳庙段页岩气储层测井评价,可以扩展用于整个建南地区及中扬子地区陆相页岩气储层评价.【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2014(027)001【总页数】5页(P20-24)【关键词】页岩气;测井;解释模型;应用实例【作者】陈扬;夏雪飞;魏远明;郭秀云;石元会【作者单位】中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123;中国地质大学〈武汉〉地球科学学院,湖北武汉430074;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123;中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北潜江433123【正文语种】中文【中图分类】P631.8+4页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。
页岩气表现为典型的“原地”成藏模式；在成藏机理上既具有吸附、游离、水溶等多重特征，又具有自生、自储、自保、储层致密等特点，是一种典型的连续性大规模、低丰度、非常规天然气聚集［1－7］。
由于页岩气储层存在特低孔隙度、特低渗透率特征及以吸附和游离态聚集的特殊模式，与常规油气藏有着很大的区别，传统常规测井解释方法不适应页岩气储层解释［1－3，6－9］。
通过对建南地区某井东岳庙段岩心与测井资料的整理、分析和深入研究，建立了该地区首套基于常规测井项目的解释处理模型，并依据其解释模型进行了2口井的页岩气储层精细解释。
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国外页岩脆性指数评价与致密砂岩评价指标适用性？
脆性系数的明确的定义：
文献出处：岩石脆性及描述岩爆倾向的脆性系数杨氏模量和泊松比并非直接反映岩石脆性的参数，但是目前一来定性的认为杨氏模量越大，泊松比越小，岩石脆性越好。
但其实杨氏模量的大小受控于岩石强度和弹性应变量两个方面。
而脆性是指岩石在破裂前发生很小的塑变能力，破裂时全部以弹性能的形式释放出来。
①利用岩石矿物学方法进行计算（Jarvie, D.，2007）
brittlenessidex=石英/石英+碳酸盐+粘土
文献出处：A Practical Use of Shale Petrophysics forStimulation Design Optimization
理想的页岩气特征在脆性指标上是这样评价的：相对较高的硅质或者碳酸盐矿物，粘土含量＜30%。
针对国内页岩气的岩心做了X衍射以及全岩矿物组成之后对比美国的页岩气岩心粘土含量总结而来的这个数值。
并不是说一定要小于30%，但是只能说这可以作为国内页岩气评价的一个考虑标准。
粘土矿物和脆性指数的多少只是对我们工程方面有好处，脆性矿物高，容易压裂改造，粘土矿物高，不容易压力改造，填充进去的石英砂或者陶粒没有起到支撑人工裂缝的作用，而镶嵌在了储层中。
②利用岩石力学方法杨氏模量和泊松比综合计算（rickman R ,2008）,
文献出处：Petrophysical consideration in evaluation shale gasresources
动态法：通过岩石力学实验直接测量得到，难度在于岩石样品的加工钻取，尤其是对于泥页岩。
静态法：通过波速测量，能较好的反应岩石在水力作用下裂缝扩展能力的参数主要是断裂韧性和裂缝扩展速率因子。
可以通过双扭法测量。
附件提供了barnett 页岩相关岩石力学参数的测试方法供参考。
文献出处：Natural fractures in the barret shale andimportance for hydrofracture
动静态参数间的关系：Larry Britt, Jerry Schoeffler. The Geomechanics OfA Shale Play: What Makes A Shale Prospective. SPE Eastern RegionalMeetingSPE125525-MS 2009
由于泊松比和杨氏模量的单位有很大的不同，为了评价每个参数对岩石脆性的影响，应该将单位进行均一化处理，然后平均产生百分数表示的脆性系数。
Rickman 在文章中提出基于北美泥页岩数据统计的基础上，认为泥页岩的杨氏模量分布在1~8GPa，泊松比分布在0.15~0.4分为内。
通过计算归一化杨氏模量和泊松比的平均值来得到脆性系数，
BI=(YM_BRIT+PR_BRIT)/2 (2)
YM_BRIT=(YMS_c-1)/(8-1)×100%
PR_BRIT=(〖PR〗_c-0.4)/(0.15-0.4)×100%
式中：YMSC，综合测定的杨氏模量，MPa；PRC，综合测定的泊松比，μ；YM_BRIT，均一化后的杨氏模量，无量纲；PR_BRIT，均一化后的泊松比，无量纲；BI，脆性系数，%。
该公式不适合静态参数的脆性指数计算。
个人认为针对致密砂岩的脆性指数评价仍然应该以两个方向入手，与页岩一样。
只是评价方法需要革新，其侧重点可能不仅仅是杨氏模量、泊松比，还有其他参数？又对这个方向感兴趣的吗？。