基于多元回归的页岩脆性指数预测方法研究

摘要
关键词
引言
1 焦石坝地区页岩矿物组分和矿物脆性指数
图1（Fig.1）
1.1 矿物成分组成
1.2 矿物脆性指数
图2（Fig.2）
表1（Table 1）
2 页岩脆性指数计算方法
2.1 Rickman脆性指数
图3（Fig.3）
图4（Fig.4）
图5（Fig.5）
图6（Fig.6）
图7（Fig.7）
2.2 闭合应力因子
2.3 脆性指数多元计算模型的构建
图8（Fig.8）
3 现场应用及效果分析
图9（Fig.9）
图10（Fig.10）
表2（Table 2）
4 结论
参考文献

引用本文

Chen Zuqing,Guo Xusheng,Li Wencheng,et al.Study on shale brittleness index prediction based on multivariate regression method[J].Natural Gas Geoscience,2016,27(3):461-469.[陈祖庆，郭旭升，李文成，等.基于多元回归的页岩脆性指数预测方法研究[J].天然气地球科学，2016,27(3):461-469.]
doi:10.11764/j.issn.1672-1926.2016.03.0461

基于多元回归的页岩脆性指数预测方法研究

陈祖庆，郭旭升，李文成，李金磊

（中国石油化工股份有限公司勘探分公司，四川成都610041）

作者简介：陈祖庆（1968-），男，广西荔浦人，教授级高级工程师，主要从事石油物探技术研究及管理工作.E-mail：gxlpczq@163.com.

基金项目：中国石油化工集团公司重大专项“四川盆地周缘下组合页岩气形成条件与有利区带评价”（编号：P13129）资助.

摘要

页岩的脆性指数是页岩气水平井体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。为了更全面地表征页岩的可压性，探索适用性更好的页岩脆性指数预测方法，以四川盆地涪陵焦石坝地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩为例，在对当前常用的脆性预测方法进行对比分析的基础上，结合该区页岩地质特点及工程地质力学特征，建立了矿物脆性指数与弹性参数（杨氏模量、泊松比、拉梅系数×密度、剪切模量×密度）之间的多元回归计算模型，形成了基于4个参数计算模型的叠前脆性预测技术。利用叠前弹性参数反演可以完成脆性指数数据体的预测，进而实现页岩层段纵向上优质压裂层与平面上甜点压裂区的综合评价。通过已知井检验，该方法预测的脆性指数与矿物脆性指数相关性好，并与工程压裂时的破裂压力具有良好的一致性，说明该方法具有较高的可信度和现场实用性，具有较高的推广价值。

关键词：页岩气矿物组分脆性指数多元计算模型五峰组—龙马溪组焦石坝地区

中图分类号:TE122 文献标志码:A 文章编号:1672-1926(2016)03-0461-09

Study on shale brittleness index prediction based on multivariate regression method

Chen Zu-qing，Guo Xu-sheng，Li Wen-cheng，Li Jin-lei

（Research Institute of SINOPEC Exploration Company,Chengdu 610041,China）

Abstract

The brittleness index of shale is an important factor that should be considered seriously when designing volume fracturing scenario of horizontal well.In order to fully characterize the fracability of shale and search for a better method to predict the brittleness index of shale,taking shale of Wufeng Formation of Ordovicain and Longmaxi Formation of Silurian as examples,a multivariate regression model for calculating shale rock brittleness index is proposed in this paper after comparing different methods of depicting rock brittleness.The multivariate model is built up by analyzing the relationship between brittleness index of minerals and rock geomechanical parameters (Young’s modulus,Poission's ratio,the product of Lamé’s coefficient and density,the product of shear modulus and density).Combined with pre-stack seismic inversion technique,the brittleness index volume can be got to evaluate shale fracability vertically and horizontally.The predicted brittleness index coincides well with the fracturing pressure during engineering reservoir stimulation,which gives a strong evidence for the validation and application value of the new brittleness index calculation method.

Key words： Shale gas; Mineral ingredients; Brittleness index; Multivariate calculation model; Wufeng-Longmaxi Formations; Jiaoshiba area;

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引言

涪陵页岩气田是我国首个进入规模化、商业化开发的整装页岩气大气田。截至2015年5月，该气田已完成试气的110口水平井经大型水力压裂均获高产工业气流，平均单井测试产量33.1×10⁴m³/d。试采井102口，单井平均日产气量7.45×10⁴m³/d，展现出普遍高产、稳产的特点^[1-4]。涪陵焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩普遍具有低孔、特低渗的特征。对于这类页岩储层，直井未经大型压裂改造是无法取得工业产能的。该区的勘探开发实践证实，水平井的推广应用以及压裂改造技术的改进是实现页岩气经济有效开采的关键因素。在进行页岩储层改造时，页岩裂缝的起裂与扩展是压裂的核心问题，而裂缝的起裂与扩展主要取决于地层的岩石力学脆性^[5]。因此，页岩岩石脆性矿物组分的识别和脆性特征预测对页岩气压裂目的层的选择具有意义重大^[6,7]。由于沉积背景、地质成因及构造形变特征与北美地区的差异明显，国外引进的脆性指数预测技术和预测模型在该区适应性较差，难以准确反映页岩层段的纵横向变化特征。本文通过全岩X-射线衍射分析实验标定，分析页岩矿物成分、矿物脆性指数与岩石弹性参数之间的关系，探索一种新的脆性指数多元计算模型，以便能够更加精细地刻画页岩层纵、横向的脆性变化，从而为页岩水平井轨迹选择和压裂施工设计提供技术依据。

1 焦石坝地区页岩矿物组分和矿物脆性指数

焦石坝地区在晚奥陶世—早志留世属于深水—浅水陆棚沉积环境，发育了一套较大厚度的暗色富有机质泥页岩，主要分布在上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段，厚度在80～105m之间，岩性以灰黑色炭质笔石页岩、炭质放射虫笔石页岩、含笔石炭质页岩为主，少量黑灰—灰黑色含炭质笔石泥岩、含笔石炭质泥岩、含炭含粉砂质泥岩及含粉砂泥岩，自下而上具有明显的三分特征（图1）：下部五峰组—龙马溪组一段一亚段为深水陆棚相沉积，岩性为一套灰黑色含炭质放射虫笔石页岩及灰黑色含粉砂炭质笔石页岩夹黄铁矿薄层，岩石中见大量原地笔石与原地硅质放射虫及少量硅质骨针等生物共生，具“高TOC含量、高孔隙度、高含气量”特征；中部龙马溪组一段二亚段为浅水陆棚相沉积，岩性主要为一套黑灰色含炭含粉砂泥岩，该层段泥页岩的TOC含量、孔隙度和含气量明显较下伏一亚段偏低；上部龙马溪组一段三亚段总体为浅水陆棚相沉积，该亚段上部岩性主要为黑灰色含粉砂泥岩，其间夹黄铁矿条带或条纹，下部为灰黑色含笔石炭质页岩夹灰黑色含粉砂炭质泥岩为主，泥页岩TOC含量、含气量均较低。

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图1 JY1井五峰—龙马溪组综合柱状图
Fig.1 Compressive column of Wufeng-Longmaxi Formation in Well JY1

1.1 矿物成分组成

焦石坝地区6口取心井的397个样品X-射线衍射显示，五峰组—龙马溪组一段页岩脆性矿物总含量在32.4%～89.3%之间，平均为64.3%，成分以硅质矿物为主，平均为40.3%。黏土矿物含量介于10.7%～67.6%之间，平均为35.7%；以伊/蒙混层（40.5%）和伊利石（42.9%）为主，其次为绿泥石（15.7%）（图2）。五峰组—龙马溪组一段页岩的脆性矿物含量在纵向上具有较明显的分层性，脆性矿物和硅质矿物都具有自上而下逐渐增高的趋势，其中五峰组—龙一段一亚段脆性矿物和硅质矿物含量最高（表1,图3）。以JY1井为例，处于浅水陆棚相带的龙马溪组三亚段、二亚段脆性矿物含量相对较低，平均含量分别为46.8%、58.5%，其中硅质含量分别为28.3%、32.6%，硅质矿物主要来源于陆源碎屑石英颗粒；而处于深水陆棚相带的五峰组—龙马溪组一段一亚段脆性矿物含量明显更高，平均含量可达65.7%，同时硅质矿物含量也明显升高，平均值达到44.4%，硅质矿物则主要来源于海绵骨针和放射虫等，反映硅质以生物成因为主。

1.2 矿物脆性指数

目前全球多数页岩气田页岩中都含有相对较少的黏土矿物以及较多的脆性矿物，这主要是因为以硅质矿物为代表的脆性矿物在外力作用下易破碎产生裂缝，为天然气的运移和产出形成通道^[8]。以北美Barnett地区为例，Barnett页岩中硅质矿物含量占到35%~50%，而黏土含量则一般小于35%，研究认为高脆性矿物含量是Barnett页岩能够通过压裂造缝获得高产的关键因素^[9,10]。

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图2 焦石坝五峰组—龙马溪组页岩脆性矿物组分（a）和黏土矿物(b)统计直方图
Fig.2 Statistics histogram of mineral ingredients and clay minerals of shales from Wufeng-Longmaxi Formations in Jiaoshiba area

表1 JY1井五峰组—龙马溪组一段页岩黏土相对百含量数据
Table 1 Clay contents of shales from 1^st section of Wufeng-Longmaxi Formations in Well JY 1

地层	亚段	井深/m	样品	硅质矿物/%	碳酸盐/%	脆性矿物/%	黏土矿物/%	矿物脆性指数/%
龙马溪组一段	三	2 326～2 338	6	$\frac{25.2 ～ 30.5}{28.9}$	0	$\frac{37.2 ～ 39.7}{38.5}$	$\frac{60.3 ～ 62.8}{61.5}$	$\frac{33.9 ～ 38.1}{36.5}$
		二	2 338～2 353	14	$\frac{18.4 ～ 36.8}{28.0}$	$\frac{0 ～ 30.9}{11.4}$	$\frac{39.8 ～ 63.3}{50.3}$	$\frac{36.7 ～ 60.2}{49.7}$	$\frac{35.1 ～ 63.3}{47.8}$
		一	2 353～2 378	26	$\frac{23.5 ～ 37.7}{32.6}$	$\frac{7.9 ～ 31.5}{11.7}$	$\frac{53.7 ～ 65.6}{58.5}$	$\frac{34.4 ～ 46.3}{41.5}$	$\frac{51.4 ～ 63.5}{56.4}$
		2 378～2 411	35	$\frac{31.0 ～ 57.2}{42.3}$	$\frac{5.4 ～ 34.5}{10.6}$	$\frac{53 ～ 80.3}{64.5}$	$\frac{19.7 ～ 47}{35.5}$	$\frac{49.9 ～ 80.3}{61.5}$
五峰组		2 411～2 415.5	6	$\frac{32.8 ～ 70.6}{58.4}$	$\frac{0 ～ 6.8}{5.2}$	$\frac{50.9 ～ 83.4}{72.2}$	$\frac{16.6 ～ 49.1}{27.8}$	$\frac{50.9 ～ 80.1}{66.3}$
页岩层段		2 326～2 415.5	87	$\frac{18.4 ～ 70.6}{37.3}$	$\frac{0 ～ 34.5}{9.9}$	$\frac{37.2 ～ 83.4}{59.1}$	$\frac{16.6 ～ 62.8}{40.9}$	$\frac{33.9 ～ 80.3}{56.3}$

注： $\frac{31.0 ～ 57.2}{42.3}$ = $\frac{最小值 — 最大值}{平均值}$

与Barnett页岩相比，焦石坝地区五峰组—龙马溪组硅质等脆性矿物含量更高^[4]。在描述岩石脆性的计算方法中，岩石矿物学法利用脆性矿物含量，即硅质矿物相对含量[即矿物脆性指数，如式(1)所示]高低来判断脆性强弱，利用矿物含量测井解释曲线及式(1)计算的JY1井龙一段页岩矿物脆性指数平均值可达53.2%，其中五峰组—龙一段一亚段优质页岩矿物脆性指数平均值更是高达60.9%。 BI_min=

\frac{V_{quartz}}{V_{quartz} + V_{clay} + V_{carbonate}}

×100%（1）式中：BI_min为矿物脆性指数，%；V_quartz为石英矿物含量，%；V_clay为黏土矿物含量，%；V_carbonate为碳酸盐矿物含量，%。此外，进一步研究发现，焦石坝地区矿物脆性指数与TOC含量具有良好的正相关关系，相关系数R=0.795（图4）。龙一段页岩表现出的高TOC含量、高脆性耦合的特征是区内页岩通过压裂改造获得工业气流的基础。

2 页岩脆性指数计算方法

国内外计算脆性指数的方法分别从岩石的强度、硬度及应力应变特征等方面表征脆性指数^[11-16]。其中Rickman脆性指数计算方法和闭合应力因子是其中较常见的2种描述页岩岩石脆性的方法，在此以焦石坝地区资料为例，在对比分析2种方法应用效果的基础上提出了一种更加适用于焦石坝地区的页岩脆性指数计算方法。

2.1 Rickman脆性指数

Grigg等^[17,18]通过对北美Barnett页岩力学特性的统计发现，高产页岩层具有高杨氏模量和低泊松比的特征。Rickman等^[19]在2008年针对Barnett页岩进行了经验总结，认为低泊松比、高杨氏模量的页岩脆性更好。其中，杨氏模量反映了页岩被压裂后保持裂缝的能力，泊松比反映了页岩在一定

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图3 JY1井五峰组—龙马溪组一段矿物成分综合评价
Fig.3 Compressive column of Wufeng Formation and 1^st member of Longmaxi Formation in Well JY1

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图4 焦石坝地区页岩TOC与矿物脆性指数交会
Fig.4 Crossplot of TOC versus mineral brittleness index of shales in Jiaoshiba area

压力下破裂的能力。 Rickman^[19]进一步提出在北美地区取得了良好应用效果的脆性指数（Brittleness Index，简称BI）概念，其计算公式为： E_BRIT=

\frac{E - E_{\min}}{E_{\max} - E_{\min}}

×100% σ_BRIT=

\frac{σ - σ_{\min}}{σ_{\max} - σ_{\min}}

×100% BI_Rickman=0.5(E_BRIT+σ_BRIT)（2）式中:E_BRIT为归一化的杨氏模量；E_max和E_min分别为最大、最小杨氏模量，GPa；σ_BRIT为归一化的泊松比;σ_max和σ_min分别为最大、最小泊松比，无量纲；BI_Rickman为岩石力学脆性指数，无量纲。 Rickman^[19]脆性指数是目前应用最为广泛的描述页岩脆性的方法，李庆辉等^[20]通过对比中国南方页岩和美国页岩的杨氏模量和泊松比测试数据，证实了中国页岩也表现出Rickman^[19]所述的页岩脆性变好的特征。但是在焦石坝地区多口井的试验结果表明，采用Rickman^[19]公式计算的脆性指数与矿物脆性指数的相关性并不高，相关系数R仅为0.43（图5,图6）。

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图5 Rickman脆性指数与矿物脆性指数交会
Fig.5 Crossplot of Rickman brittleness index versus mineral brittleness index

从JY1井用Rickman^[19]公式计算的脆性指数与矿物脆性指数的对比图可以看到，Rickman^[19]脆性指数对于龙一段二亚段这种以陆源石英为主要脆性矿物的含粉砂泥页岩预测效果很好，预测的脆性指数与矿物脆性指数具有很好的一致性，但是对于龙一段一亚段这种以生物成因内生硅质矿物为主要脆性矿物的富有机质泥页岩预测误差较大。分析其原因，主要是龙一段一亚段的泥页岩有机质含量高、有机质孔隙发育，同时该段泥页岩页理以及层间缝更为发育^[21]，因此呈现为相对高泊松比、相对低杨氏模量的响应特征，进而导致采用Rickman^[19]公式计算的脆性指数为相对低值，预测结果与实测脆性矿物含量高的客观地质特征不相符，反映Rickman^[19]公式对以生物成因内生硅质矿物为主的优质页岩脆性预测适应性较差（图6）。JY1井的水平井压裂施工也证实，龙一段一亚段的优质泥页岩的可压性更好，其破裂压力比二亚段的含粉砂泥页岩低20%以上（图7）。

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图6 JY1井脆性指数计算对比
Fig.6 Comparison of different brittleness indexes calculation methods of Well JY1

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图7 过JY1HF井水平井轨迹脆性指数反演剖面
Fig.7 Section of inverted brittleness index along horizontal well trail of Well JY1HF

2.2 闭合应力因子

Goodway等^[22]于2007年利用拉梅系数和剪切模量交会图对Barnett页岩以及WCSB页岩脆性进行了分析，认为低拉梅系数（或拉梅系数×密度）、高剪切模量（或剪切模量×密度）的页岩脆性更好。其中，剪切模量表示阻止岩石横向或剪切破坏的能力，同样可代表水力压裂后页岩保持裂缝的能力；拉梅系数表示阻止岩石内部裂缝膨胀的能力，可理解为反映岩石的破裂能力。Goodway等^[23]于2010年进一步给出闭合应力因子（Closure Stress Scalar，简称CSS）的概念，其计算公式为： CSS= $\frac{λ}{λ + 2 μ}$ （3）式中：λ为拉梅系数，GPa；μ为剪切模量，GPa。由式（3）可知，脆性更高的页岩具有低拉梅系数、高剪切模量特征，其CSS值应该更低。Perez等^[24]2011年给出基于λρ和μρ来定量解释Horn River盆地页岩脆性变化的岩石物理模板，并分析了闭合应力因子与最终可采储量之间的关系。Close等^[25]2012年指出低CSS值不仅意味着脆性增加，还可能指示着更好的页岩储层。利用焦石坝地区偶极子声波测井数据、密度测井数据以及式(3)计算得到闭合应力因子，图8为闭合应力因子与矿物脆性指数交会图，从交会图分析，二者之间的相关性较差，相关系数仅为0.27。从图6 所示的JY1井不同方法的脆性指数计算结果对比也可发现，闭合应力因子计算方法求得的CSS值也无法准确反映页岩脆性的纵向变化特征。分析认为Goodway等^[23]是利用闭合应力因子来描述最小闭合应力σ_xx；而如式(4)所示，最小闭合应力还存在另外一项影响较大的构造应变项，即(e²_yy-e²_xx）/e_yy，构造应变项主要反映由于构造应力导致的最大与最小应变之间的差异。焦石坝地区不仅经历了多期次以推覆挤压为主的强烈构造运动的改造，而且受到多组断裂的联合控制，应力背景和构造形变特征与北美地区存在较大差异^[26-28]，构造应变项对最小闭合应力的影响更大，进而导致单独使用闭合应力因子来表征岩石脆性存在一定误差。 σ_xx= $\frac{λ}{λ + 2 μ}$ $[σ_{zz} - B_{v} P_{p} + 2 μ (\frac{e_{yy}^{2} - e_{xx}^{2}}{e_{yy}})]$ +BHPp（4）式中：σ_zz为垂向应力；e_xx、e_yy、e_zz分别为x、y、z方向的应变；P_p为孔隙压力；B_v和B_H分别为垂向和水平方向的孔弹参数。

2.3 脆性指数多元计算模型的构建

从上述论述可知，Rickman^[19]脆性指数以及闭合应力因子不论在趋势上还是实际数值上均与矿物脆性指数存在较大的差异，反映了这2种普遍使用的脆性预测方法在焦石坝适用性相对较差。为了探索能够更加适用于涪陵页岩气田的脆性预测方法，需要明确的是页岩矿物组分是其岩石力学性质的物质基础与内因，页岩声学性质是岩石力学性质的外在表现形式，因此需综合利用含气页岩岩石矿物学特征与声波测井反映的力学特性，建立页岩脆性评价的方法，为预测有利压裂井段等工程问题提供科学的依据^[29]。

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图8 闭合应力因子与矿物脆性指数交会特征
Fig.8 Crossplot of CSS versus mineral brittleness index

因此，本文在脆性指数计算模型构建过程中，从已知井出发，以矿物脆性指数为标准值，建立其与反映岩石力学性质的弹性参数—杨氏模量、泊松比、拉梅系数×密度、剪切模量×密度之间的多元回归模型，确定各弹性参数的系数，进而建立适用于本区的新的脆性指数计算模型。其构建过程如下：（1）利用已知井岩石矿物分析资料中的石英矿物、黏土矿物、碳酸盐（方解石+白云石）含量以及式（1）计算得到矿物脆性指数BI_min. （2）利用纵波速度（V_P）、横波速度（V_S）和密度（ρ）测井资料计算得到岩石力学特征参数杨氏模量（E）、泊松比（σ）、拉梅系数×密度（λρ）和剪切模量×密度（μρ）. （3）以已知井为桥梁，建立矿物脆性指数BI_min与岩石力学特征参数（E、σ、λρ、μρ）之间的多元回归模型：BI_min=f(E、σ、λρ、μρ)，以平均盲井验证误差最小为标准获得回归系数。利用上述方法以及焦石坝地区4口探井的X-射线衍射分析获得的岩石矿物组分资料和测井资料构建的脆性指数计算模型为： BI=-68.044×σ+79.991×E-5.740×μρ-0.712×λρ+22.560（5）式中：σ无量纲；E单位为10Gpa；μρ单位为GPa·g/cm³；λρ单位为GPa·g/cm³。从计算得到的JY1井脆性指数来看，这种基于多元模型的新脆性指数方法，计算结果与矿物脆性指数具有较高的相关性，相关系数达到0.83；其纵向变化趋势与岩矿分析中脆性矿物含量在趋势上具有良好的一致性，说明利用该计算模型对焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩进行脆性预测是可行的（图6,图9）。

3 现场应用及效果分析

在确立焦石坝地区脆性指数计算模型之后，通过叠前弹性反演和纵横波联合反演求取V_p、V_s、纵波阻抗、横波阻抗、密度、μρ、λρ等参数，进而计算得到杨氏模量、泊松比数据体，再通过式（5）便可得到脆性指数数据体。脆性预测结果表明，涪陵页岩气田焦石坝地区页岩层段脆性整体从上到下逐渐增强，在纵向上有较明显的分层性，其中预测五峰组—龙一段一亚段优质页岩脆性指数约60%，而上部页岩气层段则整体较低，总体介于35%～45%之间，纵向上预测的变化趋势和分布规律总体与前文矿物

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图9 新模型计算结果与矿物脆性指数交会
Fig.9 Crossplot of brittleness index calculated by the new model versus mineral brittleness index

脆性指数特征相似（图9）。压裂实践表明，页岩的破裂压力与页岩的脆性指数息息相关^[30,31]。页岩的脆性指数好，在升排量压裂过程中，即使很小的排量地层也会出现破裂，达到设计排量时还会出现多次破裂现象；反之，如果页岩的塑性特征强，达到设计排量时也难以出现明显的破裂特征。在水平井水力压裂施工时，地层破裂压力的高低可直接反映地层压裂改造的难易程度^[32]。JY1HF井分15段进行大型水力压裂，其中穿行在五峰组—龙一段一亚段的水平段（5～14段），页岩岩石破裂压力相对较低，岩石破裂压力主要分布于57.2～67.9MPa之间，平均为62.57MPa；然而1～4段穿行在龙一段二亚段含粉砂泥页岩层段中，岩石破裂压力相对就较高（图7中矩形所示），岩石破裂压力主要分布于72.8～86.3MPa之间，平均为77.98MPa，与沿JY1HF井水平轨迹的脆性指数剖面反映的趋势具有高度一致性（图7），这说明了新的脆性预测方法在涪陵页岩气田适用性较好。此外，从平面上来看，焦石坝主体部位龙一段页岩层段的脆性指数横向展布较为稳定，脆性指数均大于50%，表明焦石坝三维区优质泥页岩整体具有较高的可压性（图10）。与实际井点的数据进行分析对比（表2），总体看来，除个别井误差稍大，85%的井预测结果与测井计算结果较为吻合，误差基本在5%以内，预测结果较为可信。

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图10 焦石坝地区脆性指数预测平面特征
Fig.10 Predicted plane characteristics of brittleness index in Jiaoshiba area

表2 焦石坝地区五峰组—龙马溪组脆性预测误差统计
Table 2 Errors statistics table of predicted brittleness index of Wufeng-Longmaxi Formations in Jiaoshiba area

井名	五峰组—龙一段			井名	五峰组—龙一段
井名	矿物脆性指数/%	脆性（预测）/%	误差统计/%	井名	矿物脆性指数/%	脆性（预测）/%	误差统计/%
JY1	56.3	55.3	1.78	JY2	65.0	66.9	2.8
JY3	57.2	59.2	3.4	JY4	56.5	54.0	4.6
JY11-4	60.1	61.2	1.8	JY41-5	53.2	52.0	2.3
JY5	55.3	57.5	3.8

4 结论

（1）焦石坝地区五峰组—龙马溪组一段页岩脆性矿物普遍较高，脆性矿物和矿物脆性指数都具有自上而下逐渐增高的趋势，且在纵向上具有较明显的分层性，其中五峰组—龙马溪组一段一亚段脆性矿物和硅质矿物含量明显高于上部地层。（2）以焦石坝地区为例，建立了矿物脆性指数与弹性参数（杨氏模量、泊松比、拉梅系数×密度、剪切模量×密度）之间的多元计算模型，形成基于4个参数计算模型的叠前脆性预测技术，为该区的页岩可压裂性评价奠定了很好的基础。通过在焦石坝地区的应用实践，该方法取得了良好的应用效果，预测结果与实际工程施工破裂压力呈现良好的一致性，为该区页岩气水平井井轨迹设计和压裂施工提供了可靠的技术依据，该方法具有较好的应用潜力。

参考文献(References)

[1] Guo Xusheng,Guo Tonglou,Wei Zhihong,et al.Thoughts on shale gas exploration in southern China[J].Engineering Sciences,2012,14(6):101-105,112.[郭旭升,郭彤楼,魏志红,等.中国南方页岩气勘探评价的几点思考[J].中国工程科学,2012,14(6):101-105,112.]

[2] Guo Xusheng.Rules of two-factor enrichment for marine shale gas in southern China[J].Acta Geologica Sinica,2014,8(7):1209-1218.[郭旭升.南方海相页岩气“二元富集”规律——四川盆地及周缘龙马溪组页岩气勘探及实践认识[J].地质学报,2014,8(7):1209-1218.]

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