[發(fā)明專(zhuān)利]基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810216159.5
• 申請(qǐng)日: 2018-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108460219A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔勁松;李寧;郭宇航;潘保芝;張麗華;郭懷志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中石化華東石油工程有限公司測(cè)井分公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 沈陽(yáng)維特專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 陳福昌

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法，預(yù)先獲取巖芯樣品的巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和核磁實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并利用等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將圓管孔模型中的過(guò)剩吸附量轉(zhuǎn)換為絕對(duì)吸附量，建立超臨界單分子層吸附模型，然后，確定所述超臨界單分子層吸附模型中的參數(shù)，之后，對(duì)所述超臨界單分子層吸附模型進(jìn)行誤差檢測(cè)，如檢測(cè)通過(guò)，則利用所述超臨界單分子層吸附模型計(jì)算實(shí)際測(cè)井中頁(yè)巖吸附氣含氣量。該基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法能夠更加真實(shí)地反映地下情況，能夠更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)頁(yè)巖儲(chǔ)層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種頁(yè)巖氣儲(chǔ)層吸附氣含氣量的計(jì)算方法，特別提供了一種基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法。

背景技術(shù)

有關(guān)頁(yè)巖氣的吸附模型一般都是從煤層氣借鑒過(guò)來(lái)的，目前比較常見(jiàn)的吸附模型主要是亞臨界吸附模型和超臨界吸附模型。亞臨界吸附模型雖然基于單分子層吸附理論求取含氣量，但是由于目前實(shí)驗(yàn)溫度最高不超過(guò) 100℃，最大壓力也不超過(guò)20Mpa，而實(shí)際地層的溫度壓力遠(yuǎn)高于此，這使得該方法僅僅適用于一般性的定性評(píng)價(jià)，定量計(jì)算會(huì)存在較大誤差。而超臨界吸附模型是考慮到甲烷的臨界溫度和臨界壓力而建立的，認(rèn)為頁(yè)巖在吸附甲烷時(shí)屬于超臨界吸附。在開(kāi)放表面發(fā)生多分層吸附。但是在實(shí)際地層中，臨界溫度以上不可能存在液態(tài)，因此在微孔充填模型中的飽和蒸氣壓就沒(méi)有實(shí)際意義。與此同時(shí)該方法在應(yīng)用過(guò)程中，模型壓力增高的時(shí)候，誤差會(huì)增大，這限制了模型的應(yīng)用范圍。

因此，如何建立更準(zhǔn)確的吸附模型，以真實(shí)地反映地下情況，準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)頁(yè)巖儲(chǔ)層，成為人們亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法，以解決現(xiàn)有吸附模型應(yīng)用范圍小，不能真實(shí)地反映地下情況，不能準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)頁(yè)巖儲(chǔ)層等問(wèn)題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：基于超臨界單分子層吸附模型計(jì)算頁(yè)巖吸附氣含氣量方法，包括如下步驟：

S1：預(yù)先獲取巖芯樣品的巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和核磁實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并利用等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將圓管孔模型中的過(guò)剩吸附量轉(zhuǎn)換為絕對(duì)吸附量，建立超臨界單分子層吸附模型；

S2：確定所述超臨界單分子層吸附模型中的參數(shù)，所述參數(shù)包括含水飽和度、鋪滿系數(shù)α、氣-液界面Langmuir壓力P*、微圓管的比表面A_tube以及氣-固界面單位面積甲烷最大吸附量K；

S3：對(duì)所述超臨界單分子層吸附模型進(jìn)行誤差檢測(cè)，如通過(guò)，則執(zhí)行 S4；

S4：利用所述超臨界單分子層吸附模型計(jì)算實(shí)際測(cè)井中頁(yè)巖吸附氣含氣量；

其中，S1包括以下步驟：

S11：利用等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到過(guò)剩吸附量為：

式中，V是過(guò)剩吸附量，單位為m³/t；V'是吸附空間體積，單位為m³； V_a為吸附相體積，單位為m³；ρ_g為氣相密度，單位為k_g/m³；ρ(r)為吸附相在吸附空間中的密度分布，

吸附相密度在(V-V_a)中與氣相密度近似相等，簡(jiǎn)化式(1.1)得到式 (1.2)：

S12：通過(guò)吸附相體積對(duì)吸附相的影響得到式(1.3)：

V＝V_a(ρ_a-ρ_g).............................(1.3)