基于灰色关联与层次分析的脆性指数预测方法——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层为例

吉木萨尔凹陷致密储层因储层物性差,需要水力压裂才能获得工业油流。开展对应的岩石力学特性研究及脆性评价可为水力压裂工艺提供参考依据。本文通过三轴力学试验获得吉木萨尔致密地层的力学特性。开展脆性指数的测井敏感性相关性分析,确定对岩石脆性潜在敏感的测井参数,依据灰色关联理论,确定敏感参数的初始序列并对筛选的参数归一化处理,继而将筛选出的敏感参数对脆性指数潜在敏感性进行量化关联分析,获得各参数对脆性指数的关联度大小,确定各关联度的次序。在此基础上,基于层次分析法构造敏感参数的两两比较判断矩阵,确定权重向量,构建了脆性指数与敏感参数间的函数关系模型,从而建立了新的脆性指数预测模型,将测井模型与基于力学特性的脆性模型、室内测试的脆性指数进行比较。研究表明:吉木萨尔致密地层具有较强的脆性特征,基于全过程应力—应变曲线表征的综合脆性指数符合实际岩石的脆性特征:灰色关联法确定的对脆性指数敏感的测井参数的关联度大小的顺序依次为自然伽马(GR)、电阻率(Rt)、密度(ρ)、中子(CNL)、声波时差(ΔT);层次分析法构建的新预测模型中上述敏感参数的权重系数分别是0.33、0.22、0.18、0.16、0.11;将该法应用于吉木萨尔芦草沟组,预测的脆性指数与实验室测试的相对比,能够较真实地反映实际地层的脆性,吻合度高。试油结果表明,米采油指数与脆性指数呈正比,脆性指数高的层段,压裂后的产能高。因此,新方法为脆性指数预测提供了新的思路,为储层的压裂改造提供了参数指导。