[發明專利]一種頁巖氣藏氣體有效孔隙度反演方法

有效

• 申請號: 201710095343.4
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106932323B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王敬;劉慧卿;劉化普;孟慶幫;趙鳳鳴
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;姚亮

本發明提供了一種頁巖氣藏氣體有效孔隙度反演方法，其包括以下步驟：(1)、根據質量守恒定律，建立考慮吸附氣與游離氣的頁巖有效孔隙度反演公式；(2)、采用氦氣測定頁巖氣藏絕對孔隙度，得到氦氣測定絕對孔隙度，在該氦氣測定絕對孔隙度的基礎上反演得到實際頁巖分別對甲烷及二氧化碳的有效孔隙度；或者采用氮氣測定頁巖氣藏對氮氣的有效孔隙度，得到氮氣測定的有效孔隙度，在該氮氣測定有效孔隙度的基礎上反演得到頁巖絕對孔隙度，再由該絕對孔隙度反演得到實際頁巖分別對甲烷及二氧化碳的有效孔隙度。

技術領域

本發明涉及一種頁巖氣藏氣體有效孔隙度反演方法，具體涉及一種頁巖氣藏實際地層流體吸附作用影響下的有效孔隙度反演方法，屬于石油工業的非常規油氣藏開發技術領域。

背景技術

頁巖氣主要是以游離、吸附狀態賦存于暗色泥頁巖中的非常規天然氣，頁巖的孔隙特征是決定頁巖儲層含氣性的關鍵因素。頁巖孔隙度是評價頁巖儲層物性、計算氣體儲量的重要參數，如何對頁巖孔隙度進行有效分析是進行頁巖氣勘探開發必須解決的技術問題。

目前，頁巖孔隙度測定方法主要為壓汞法、核磁共振法、掃描電子顯微鏡法、氣測法等。由于頁巖孔隙主要為納米級孔隙，孔隙規模較小，采用壓汞法測定時，液態汞難以進入，高壓汞又容易將巖樣壓壞，形成裂隙，影響孔隙度測定結果。核磁共振法及掃描電子顯微鏡法實驗器材昂貴，不適用于大量巖樣的孔隙度分析。氣測法可以測定壓汞法無法進入的孔隙，測試精度較高，測試設備又不及核磁共振及掃描電鏡那般昂貴，因此學者們多采用氣測法測定頁巖巖樣孔隙度。頁巖孔隙度氣測過程中一般采用較穩定、安全、易得的氮氣(N₂)或氦氣(He)，而在頁巖氣衰竭開采過程中以及CO₂驅替過程中，實際流動的流體為CH₄和CO₂，由于N₂和He與CH₄、CO₂在頁巖表面的吸附特性、高壓物性存在較大差異，導致將實驗測得的孔隙度值直接應用于衡量CH₄、CO₂的有效孔隙度過程中產生較大的誤差。基于以上原因，目前常用的孔隙度氣測方法不能準確地反映實際頁巖氣藏中CH₄、CO₂的有效孔隙度值，因此需要將室內用N₂或He測得的實驗數據進行反演，從而得到實際氣藏條件下CH₄、CO₂的有效孔隙度值，于是本申請提出了一種頁巖氣藏有效孔隙度反演方法。

發明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種頁巖氣藏氣體有效孔隙度反演方法。

為達到上述目的，本發明提供了一種頁巖氣藏氣體有效孔隙度反演方法，其包括以下步驟：

(1)、根據質量守恒定律，建立考慮吸附氣與游離氣的頁巖有效孔隙度反演公式；

(2)、采用氦氣測定頁巖氣藏絕對孔隙度，得到氦氣測定絕對孔隙度，在該氦氣測定絕對孔隙度的基礎上反演得到實際頁巖分別對甲烷及二氧化碳的有效孔隙度；

或者采用氮氣測定頁巖氣藏對氮氣的有效孔隙度，得到氮氣測定的有效孔隙度，在該氮氣測定有效孔隙度的基礎上反演得到頁巖絕對孔隙度，再由該絕對孔隙度反演得到實際頁巖分別對甲烷及二氧化碳的有效孔隙度。

在所述的方法中，優選地，步驟(1)中所述頁巖有效孔隙度反演公式如下式(15)所示；

φ_e＝φ_ab(1+f) (15)；

式(15)中，φe為氣體在頁巖中的有效孔隙度，φab為氦氣氣測法測得的頁巖絕對孔隙度或者氮氣氣測法反演得到的頁巖絕對孔隙度，f為甲烷或二氧化碳有效孔隙度修正系數，其中，f由下式(14)計算得到：