[發(fā)明專利]一種頁(yè)巖氣藏固氣效應(yīng)環(huán)帶識(shí)別系統(tǒng)及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710085081.3
• 申請(qǐng)日: 2017-02-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108460169B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑云杰;徐旭輝;翟常博;鄧模;呂俊祥;秦建中;劉友祥;李志明;曹濤濤;俞凌杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建

1.一種頁(yè)巖氣藏固氣效應(yīng)環(huán)帶識(shí)別系統(tǒng)，包括：

吸附氣量預(yù)測(cè)子系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)目的層頁(yè)巖樣品在地層溫壓條件下頁(yè)巖吸附氣量的預(yù)測(cè)，建立目的層頁(yè)巖吸附氣量隨埋藏深度變化曲線；

固氣效應(yīng)模擬子系統(tǒng)：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，建立目的層頁(yè)巖擴(kuò)散系數(shù)和滲透率隨埋藏深度變化曲線；

固氣效應(yīng)環(huán)帶識(shí)別子系統(tǒng)：基于吸附氣量隨埋藏深度變化曲線、擴(kuò)散系數(shù)和滲透率隨埋藏深度變化曲線建立固氣效應(yīng)環(huán)帶識(shí)別圖版，在固氣效應(yīng)環(huán)帶識(shí)別圖版上，確定目的層吸附氣量最大值所對(duì)應(yīng)的埋藏深度H_吸、擴(kuò)散系數(shù)最小值對(duì)應(yīng)的埋藏深度H_擴(kuò)以及滲透率最小處所對(duì)應(yīng)的埋藏深度H_滲，比較H_吸、H_擴(kuò)和H_滲的大小，最大深度MAX_{H吸、H擴(kuò)、H滲}和最小深度MIN_{H吸、H擴(kuò)、H滲}之間即為固氣環(huán)帶的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附氣量預(yù)測(cè)子系統(tǒng)建立目的層頁(yè)巖吸附氣量隨埋藏深度變化曲線的方法為：通過(guò)分析樣品的等溫吸附資料，得到蘭氏體積、蘭氏壓力與溫度的關(guān)系，結(jié)合Langmuir模型確定頁(yè)巖樣品吸附氣量預(yù)測(cè)方法，并結(jié)合目的層埋深、地溫梯度、地層壓力系數(shù)，建立地層溫壓條件下目的層頁(yè)巖樣品吸附氣量隨埋藏深度變化曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述頁(yè)巖吸附氣量通過(guò)以下公式預(yù)測(cè)得到：

Q＝(m×T+c)P/[(n×T+d)+P]

其中，m和n為比例系數(shù)，c和d為常數(shù)，Q為頁(yè)巖在溫度為T、壓力為P條件下的預(yù)測(cè)吸附氣量，單位為m³/t，P為等溫吸附壓力，單位MPa；T為溫度，單位℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述目的層頁(yè)巖樣品吸附氣量隨埋藏深度變化曲線的建立方法為：根據(jù)下式計(jì)算得到不同埋藏深度的吸附氣量，進(jìn)而得到頁(yè)巖樣品吸附氣量隨埋藏深度變化曲線，

Q＝(m×(H×A+C)+c)(H×B)/[(n×(H×A+C)+d)+(H×B)]

其中，Q為頁(yè)巖在溫度為T、壓力為P條件下的預(yù)測(cè)吸附氣量，單位為m³/t，m和n為比例系數(shù)，c和d為常數(shù)，H為埋藏深度，單位為m，A為地溫梯度，單位℃/100m，C為常數(shù)，表示地表溫度，B為地層壓力系數(shù)，單位MPa/100m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述固氣效應(yīng)模擬子系統(tǒng)建立目的層頁(yè)巖氣擴(kuò)散系數(shù)和滲透率隨埋藏深度變化曲線包括：通過(guò)滲透率模擬實(shí)驗(yàn)得到目的層頁(yè)巖滲透率隨埋藏深度的變化曲線，以及通過(guò)擴(kuò)散系數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)得到目的層頁(yè)巖擴(kuò)散系數(shù)隨埋藏深度的變化曲線。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述滲透率模擬實(shí)驗(yàn)采用三軸應(yīng)力下滲透率測(cè)定儀進(jìn)行，在軸向壓力、圍壓和孔隙壓力條件下，進(jìn)行不同埋藏深度下樣品的滲透率測(cè)定模擬實(shí)驗(yàn)，獲得不同埋藏深度下頁(yè)巖樣品在構(gòu)造形變、地應(yīng)力、吸附作用耦合條件下的滲透率，進(jìn)而得到滲透率隨埋藏深度的變化曲線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，滲透率模擬實(shí)驗(yàn)以樣品埋藏深度、地層密度計(jì)算軸向壓力，以地應(yīng)力結(jié)果確定圍壓，以地層壓力系數(shù)、埋藏深度計(jì)算孔隙壓力。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)散系數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)采用擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定儀進(jìn)行，在溫度、圍壓和注氣平衡壓力條件下，進(jìn)行不同埋藏深度下樣品的擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定模擬實(shí)驗(yàn)，獲得不同埋藏深度下頁(yè)巖樣品在構(gòu)造形變、地應(yīng)力、吸附作用耦合條件下的擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而得到擴(kuò)散系數(shù)隨埋藏深度的變化曲線。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)散系數(shù)模擬實(shí)驗(yàn)以樣品埋藏深度、地層密度計(jì)算圍壓；以地層壓力系數(shù)、埋藏深度計(jì)算注氣平衡壓力；以地層溫度梯度、埋藏深度計(jì)算實(shí)驗(yàn)溫度。