[發明專利]一種確定頁巖含氣量的方法及裝置

有效

• 申請號: 201711290825.1
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108106964B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 胡志明;端祥剛;常進;沈瑞;左羅;安為國
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;陳剛

本申請實施例公開了一種確定頁巖含氣量的方法及裝置。所述方法包括：分別對有機質的等溫吸附數據和黏土礦物的等溫吸附數據進行擬合處理，得到有機質的吸附氣量圖版和黏土礦物的吸附氣量圖版；其中，吸附氣量圖版用于表征吸附氣量與溫度、壓力的關聯關系；從有機質的吸附氣量圖版中分別確定有機質在地層溫度和地層壓力下的有機質吸附量，以及從黏土礦物的吸附氣量圖版中確定黏土礦物在地層溫度和地層壓力下的黏土礦物吸附量；基于有機質吸附量、黏土礦物吸附量和地層參數信息，確定目的頁巖儲層中鉆井位置處的頁巖含氣量。本申請實施例提供的技術方案，可以提高所確定的頁巖含氣量的準確度。

技術領域

本申請涉及頁巖氣勘探開發技術領域，特別涉及一種確定頁巖含氣量的方法及裝置。

背景技術

頁巖氣作為一種新型非常規天然氣能源其勘探開發越來越受重視，頁巖氣的賦存形式包括：游離態、吸附態、溶解態和固溶態，且以游離態和吸附態為主。因此，預測游離氣和吸附氣含量對評價頁巖氣的資源潛力具有重要的意義。

作為與常規天然氣存在重大差異的吸附態頁巖氣，目前確定頁巖吸附氣含量的模型通常是Langmuir吸附模型，然而，這種模型僅考慮了頁巖中有機質對氣體的吸附作用，并僅是定性地對頁巖含氣量進行預測，從而導致預測出的含氣量準確性不高，難以對實際生產進行指導生產。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種確定頁巖含氣量的方法及裝置，以提高所確定的頁巖含氣量的準確度。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種確定頁巖含氣量的方法及裝置是這樣實現的：

一種確定頁巖含氣量的方法，所述頁巖中包括有機質和黏土礦物，所述方法提供有所述有機質的等溫吸附數據和所述黏土礦物的等溫吸附數據，以及目的頁巖儲層中鉆井位置處的地層參數信息；其中，所述地層參數信息包括地層壓力和地層溫度；所述方法包括：

分別對所述有機質的等溫吸附數據和所述黏土礦物的等溫吸附數據進行擬合處理，得到所述有機質的吸附氣量圖版和所述黏土礦物的吸附氣量圖版；其中，所述吸附氣量圖版用于表征吸附氣量與溫度、壓力的關聯關系；

從所述有機質的吸附氣量圖版中分別確定所述有機質在所述地層溫度和所述地層壓力下的有機質吸附量，以及從所述黏土礦物的吸附氣量圖版中確定所述黏土礦物在所述地層溫度和所述地層壓力下的黏土礦物吸附量；

基于所述有機質吸附量、所述黏土礦物吸附量和所述地層參數信息，確定所述目的頁巖儲層中鉆井位置處的頁巖含氣量。

優選方案中，所述黏土礦物包括蒙脫石、伊利石、綠泥石、高嶺石和伊蒙混層中至少一種礦物；

相應的，所述黏土礦物的等溫吸附曲線數據包括蒙脫石、伊利石、綠泥石、高嶺石和伊蒙混層中至少一種礦物的等溫吸附曲線數據。

優選方案中，所述分別對所述有機質的等溫吸附數據和所述黏土礦物的等溫吸附數據進行擬合處理，得到所述有機質的吸附氣量圖版和所述黏土礦物的吸附氣量圖版，包括：

采用預設吸附模型分別對所述有機質的等溫吸附數據和所述黏土礦物的等溫吸附數據進行擬合處理，確定在指定溫度下所述有機質對應的吸附控制參數和所述黏土礦物對應的吸附控制參數；

根據所述預設吸附模型和在指定溫度下所述有機質對應的吸附控制參數，確定所述有機質的吸附氣量圖版；以及根據所述預設吸附模型和在指定溫度下所述黏土礦物對應的吸附控制參數，確定所述黏土礦物的吸附氣量圖版。

優選方案中，所述吸附控制參數包括蘭氏體積、蘭氏結合常數、壓力指數和特征體積；所述蘭氏結合常數用于反映氣體分子在所述有機質或所述黏土礦物中的吸附速率與脫附速率的比值；所述壓力指數表示與溫度、頁巖孔隙分布相關聯的模型參數；所述特征體積表示單個吸附相甲烷分子所占據的體積。