水力压裂技术被广泛应用于储层常规和非常规油气资源开发,其中,致密储层的可压性评价方法对储层压裂层位优选、提升储层产能尤为重要。松辽盆地中央凹陷区S区块岩性为粉砂岩和泥质粉砂岩,油藏物性较差,渗透率低,泥质含量高,急需通过储层压裂改造技术提高储层产能。因此,在前人研究的基础上,以研究区H-2、H-7井泉头组致密砂岩岩样为例,对研究区岩样进行基础力学实验,得到研究区岩石基础力学特征,并通过X衍射实验得到研究区矿物组分特征;然后,通过对前人脆性指数评价方法研究成果结合研究区实验数据,通过对比计算,选用基于能量的综合脆性指数评价方法进行评价;之后根据水力-机械-损伤耦合数值模拟方法建立现场尺度的数值模型分析注入速率和脆性指数对水力裂缝起裂和扩展的影响规律;接着,基于研究区岩样基本力学特征,结合研究区高裂缝角度致密砂岩储层地质概况,制备大尺寸物理模型进行真三轴水力压裂实验,分析不同天然裂缝角度和水平应力差对裂缝起裂和扩展的影响规律;最后,基于致密砂岩储层可压性评价影响因素分析,并根据岩石储层因素和地质因素,优选了岩石脆性指数、矿物组分、天然裂缝指数和水平应力差异系数作为储层可压性评价指标,通过层次分析熵值法确定各个影响因素权重,建立致密砂岩储层可压性评价方法并通过现场实验结果验证可压性评价结果的可靠性,为后续储层压裂开发改造提供了技术支撑。研究得到以下结论:1、通过单轴和三轴压缩实验、巴西劈裂等基础力学实验发现研究区储层水平和垂直方向的弹性模量、泊松比、抗拉强度、应力应变曲线及变形特征等均具有各向异性特征,通过X衍射实验发现致密砂岩两口井储层中岩石石英含量较低,平均值分别为23%和24.4%。从矿物组分含量可以初步判断岩芯脆性较弱。通过基于能量的脆性指数计算结果表明,两口井岩芯的脆性随着围压的增大表现出下降趋势,与实验结果一致。在没有围压条件下,储层岩石水平方向脆性高于垂直方向。但随着围压的增大,两个方向的岩石脆性降低且差异性逐渐减小;2、通过先前对能量脆性指数的研究成果,并结合前文研究区实验数据,以水力-机械-损伤耦合数值模拟方法为基础,通过RFPA数值模拟软件,建立现场尺度数值模型,研究注入速率和脆性指数对水力裂缝起裂和扩展的影响,模拟结果表明,随着注入速率的增加,压后裂缝形态更为复杂,最终形成的裂缝网络更加复杂。但当注入速率增大到14m~3/min,增大排量对压裂改造效果的改善程度不再明显;随着水平应力差的增加,起裂压力出现小幅增加,随着岩石脆性的增大,会明显降低水力裂缝的起裂压力。在低水平应力差下,水力裂缝在延伸过程中出现转向扩展模式。并且随着储层岩石脆性的增大,压裂裂缝的转向延伸程度更加显著,最终形成较为复杂的压裂裂缝形态。当应力差增大到5MPa后,压裂裂缝的转向延伸程度减弱,但对于高脆性的储层,仍然形成了较为复杂的裂缝形态。当应力差较高后,低脆性储层中压裂裂缝的转向延伸程度较低,裂缝形态较为单一,高脆性储层中的压裂裂缝虽然仍具有转向延伸行为,但与低应力差下相比,最终裂缝的复杂程度明显降低。3、根据实验得到研究区基本力学特征为基础,结合研究区高裂缝角度致密砂岩储层地质概况,制备大尺寸物理模型进行真三轴水力压裂实验分析不同天然裂缝角度和水平应力差对裂缝起裂和扩展的影响规律。实验结果表明:当水力裂缝起裂方向和天然裂缝的夹角为60°时,裂缝延伸模式最复杂,水力裂缝出现了多方向扩展的分支裂缝;水平应力差在5MPa时,压裂裂缝形态较为复杂,压裂效果较好。当水平应力差过小或过大时裂缝延伸形态较为单一,均不利于水力压裂改造效果的提升。4、根据地质因素和基础力学实验等获得的物理力学特征对裂缝起裂和扩展的影响规律,结合研究区概况优选了岩石脆性指数、矿物组分、天然裂缝和水平应力差作为储层可压性评价指标。获得各评价参数指标参数值,并根据层次分析熵值法计算得到了岩石脆性指数、矿物组分、天然裂缝和水平应力差所占的权重为0.48、0.30、0.15和0.07,从而建立致密砂岩储层的可压性评价模型,并进行了实际应用。验证了可压性评价方法的可靠性。