[發明專利]一種泥頁巖吸附頁巖氣能力評價方法有效
| 申請號： | 201310313520.3 | 申請日： | 2013-07-25 |
| 公開（公告）號： | CN103411848A | 公開（公告）日： | 2013-11-27 |
| 發明（設計）人： | 陳方文;丁雪;盧雙舫 | 申請（專利權）人： | 中國石油大學（華東） |
| 主分類號： | G01N7/04 | 分類號： | G01N7/04 |
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| 地址： | 266580 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 頁巖 吸附 能力 評價 方法 | ||
技術領域
本發明涉及一種泥頁巖吸附頁巖氣能力評價方法，屬于石油、地質、礦業勘探開發技術領域。
背景技術
頁巖氣是主體以吸附和游離狀態賦存于具有生烴能力的泥巖及頁巖等地層中的天然氣聚集，吸附作用是頁巖氣賦存的重要機理之一。目前國內外學者普遍認為泥頁巖中吸附氣含量至少占泥頁巖總含氣量的?40%，吸附氣對頁巖氣資源量的貢獻具有舉足輕重的作用。泥頁巖吸附頁巖氣能力直接影響著泥頁巖儲層的總含氣量，是計算頁巖氣資源量和有利區優選的重要評價參數。分析泥頁巖吸附頁巖氣能力的實驗方法主要是借鑒研究煤層氣的等溫吸附實驗。等溫吸附實驗是引用GB/T?9560-2004煤的高壓等溫吸附試驗方法，評價泥頁巖吸附頁巖氣的能力。等溫吸附實驗是將粒度為60-80目的頁巖樣品置于密封容器中，測定其在相同溫度、不同壓力條件下達到吸附平衡時所吸附的甲烷等試驗氣體的體積；然后根據Langmuir單分子層吸附理論，通過理論計算出表征泥頁巖對甲烷等試驗氣體吸附特性的蘭氏體積VL，蘭氏壓力PL以及等溫吸附曲線。除了等溫吸附實驗外，頁巖氣勘探研究方面還采用巖心現場解析實驗和測井解釋等定量評價泥頁巖的總含氣量。但是，等溫吸附實驗、巖心現場解析實驗和測井解釋等三種方法的分析費用相對比較昂貴，前兩種方法需要在鉆井時進行取心操作，測井解釋評價泥頁巖吸附頁巖氣能力方法的核心技術壟斷在斯倫貝謝等跨國公司手中。
為此，本發明通過對泥頁巖樣品進行有機碳含量分析、X-衍射全巖分析和X-衍射粘土礦物相對含量分析，結合等溫吸附實驗，定量計算泥頁巖儲層中有機質、粘土礦物和其它礦物等對頁巖氣的吸附能力，并外推到研究區同一套埋深和熱演化程度相近的泥頁巖，評價泥頁巖吸附頁巖氣的能力。該方法易于操作、費用低廉。
發明內容
本發明的目的是：提供一種泥頁巖吸附頁巖氣能力評價方法，實現對泥頁巖吸附頁巖氣能力的定量評價。克服現有技術、方法操作復雜和費用高昂的缺點。
本發明采用的技術方案是：泥頁巖吸附頁巖氣能力評價方法，其特征在于：
????步驟1：對同一套泥頁巖儲層不同深度的若干塊（不少于3塊）樣品進行有機碳含量分析、X-衍射全巖分析和X-衍射粘土礦物相對含量分析，確定每塊樣品單位質量M的泥頁巖中有機質含量（M有機質1、M有機質2、M有機質3、…M有機質n）、粘土礦物含量(M粘土1、M粘土2、M粘土3、…M粘土n)和其它礦物含量(M其它1、M其它2、M其它3、…M其它n)，有機質含量、粘土礦物含量和其它礦物含量的單位為g，n為樣品的編號；
步驟2：同時對上述若干塊泥頁巖樣品進行等溫吸附實驗，實驗溫度為泥頁巖儲層地層溫度，測定在地層溫度下的蘭氏體積(VL1、VL2、VL3、…VLn)，蘭氏體積VL的單位是mL/g，n為樣品的編號；
步驟3：假設該套泥頁巖儲層中單位質量的有機質、粘土礦物和其它礦物在地層溫度下吸附頁巖氣的能力分別為Q有機質、Q粘土、和Q其它，結合各個泥頁巖樣品的有機質、粘土礦物、其它礦物含量和蘭氏體積VL，建立如下方程組：?????????
在保證誤差最小的情況下求解有機質、粘土礦物和其它礦物在地層溫度下吸附頁巖氣的能力Q有機質、Q粘土、和Q其它，Q有機質、Q粘土、和Q其它的單位均為mL/g；
步驟4：根據步驟3求取單位質量的有機質、粘土礦物和其它礦物在地層溫度下吸附頁巖氣的能力Q有機質、Q粘土、和Q其它，結合該套泥頁巖儲層其它深度點的有機質含量M有機質、粘土礦物含量M粘土和其它礦物含量M其它，按下列公式計算對應深度點泥頁巖吸附頁巖氣的蘭氏體積VL,
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