[發(fā)明專利]預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層不同類型孔隙的內(nèi)比表面積的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810650054.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN108846218B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜福杰;陳健;徐梓洋;于波;朱晨曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董于虎;沈金輝

本說明書提供了一種預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層大孔、中孔或微孔的內(nèi)比表面積的方法及系統(tǒng)，該方法包括：繪制泥頁巖儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)曲線，預(yù)測(cè)曲線包括成熟度與中孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率的關(guān)系曲線、成熟度與微孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率的關(guān)系曲線；通過獲取待預(yù)測(cè)樣品的成熟度數(shù)據(jù)，以及大孔內(nèi)比表面積、中孔內(nèi)比表面積和微孔內(nèi)比表面積三個(gè)參數(shù)之一，結(jié)合所述預(yù)測(cè)曲線，獲取其它兩個(gè)參數(shù)中至少一個(gè)的預(yù)測(cè)值。該方案通過“貢獻(xiàn)率”將大孔、中孔和微孔有機(jī)的關(guān)聯(lián)起來，從而使依賴其中的一種孔隙的內(nèi)比表面積，預(yù)測(cè)其它兩種孔隙的內(nèi)比表面積成為可能；而且，該預(yù)測(cè)曲線預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)更接近實(shí)際情況，因此具有較高的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書屬于非常規(guī)的泥頁巖資源領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層不同類型孔隙的內(nèi)比表面積的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水平井和水力壓裂技術(shù)的成熟使得商業(yè)化的頁巖油氣的開采得以實(shí)現(xiàn)。中國(guó)頁巖氣技術(shù)可采資源量約為100萬億立方米，預(yù)計(jì)在2040年中國(guó)頁巖氣年產(chǎn)量為500億立方米，占天然氣總產(chǎn)量50％。在全世界范圍內(nèi)頁巖氣資源有著良好的前景，在頁巖氣產(chǎn)量不斷增高的背景下，針對(duì)頁巖天然氣儲(chǔ)集機(jī)理的研究十分重要。

頁巖氣的儲(chǔ)集相態(tài)為“吸附、游離和溶解”，其中吸附氣為頁巖氣的主要的賦存形式，一般占總含氣量的10％-85％。影響頁巖氣吸附的地質(zhì)因素主要因素有：孔隙內(nèi)比表面積、有機(jī)質(zhì)含量、粘土礦物含量、溫度、壓力和有機(jī)質(zhì)成熟度等。已有研究結(jié)果表明有機(jī)質(zhì)含量越高，頁巖氣吸附量越大；粘土含量越高，吸附頁巖氣含量越高；溫度越高，越不利于天然氣在頁巖中以吸附形式富集；壓力越大，頁巖對(duì)天然氣的吸附能力越大；孔隙內(nèi)比表面積越大越有利于頁巖氣吸附。已有許多測(cè)量或預(yù)測(cè)影響吸附量地質(zhì)因素的方法。溫度和壓力可以直接使用鉆井資料獲取；有機(jī)質(zhì)含量可以通過巖石熱解法或者地震資料反演獲取；粘土類型及含量可以使用X射線衍射方法獲取；有機(jī)質(zhì)成熟度使用鏡質(zhì)體反射率確定；孔隙內(nèi)比表面積可以使用高壓壓汞、低溫氮?dú)夂投趸嘉椒ù_定。

確定孔隙內(nèi)比表面積有著較成熟的方法，同時(shí)已有的研究表明孔隙內(nèi)比表面積和吸附的頁巖氣含量有著明確的線性正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)孔徑大小，可以把孔隙分為(50nm)、中孔(2–50nm)和微孔(2nm)。但是眾多研究也表明控制頁巖吸附能力的主要孔隙類型為中孔和微孔，即中孔和微孔是提供孔隙內(nèi)比表面積的主要孔隙類型。在實(shí)際研究和應(yīng)用過程中，只需獲取中孔和微孔的內(nèi)比表面積就足以用于研究頁巖氣吸附的科學(xué)問題。現(xiàn)有的研究方法需要同時(shí)使用高壓壓汞法獲取大孔內(nèi)比表面積，使用低溫氮?dú)馕椒ǐ@取中孔內(nèi)比表面積，使用低溫二氧化碳吸附法獲取微孔內(nèi)比表面積。這一程序即繁瑣又消耗了過多的實(shí)驗(yàn)器材。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本說明書的目的在于提供一種具有較高準(zhǔn)確度的可預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層大孔、中孔或微孔的內(nèi)比表面積的方法及裝置。

為達(dá)到上述目的，一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層大孔、中孔或微孔的內(nèi)比表面積的方法，該方法包括：

繪制泥頁巖儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)曲線，所述預(yù)測(cè)曲線包括成熟度與中孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率的關(guān)系曲線、成熟度與微孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率的關(guān)系曲線；所述中孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率為中孔內(nèi)比表面積與總孔隙內(nèi)比表面積之比，所述微孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率為微孔內(nèi)比表面積與總孔隙內(nèi)比表面積之比；所述成熟度為鏡質(zhì)體反射率Ro表征的參數(shù)；

通過獲取待預(yù)測(cè)樣品的成熟度數(shù)據(jù)，以及大孔內(nèi)比表面積、中孔內(nèi)比表面積和微孔內(nèi)比表面積三個(gè)參數(shù)之一，結(jié)合所述預(yù)測(cè)曲線，獲取其它兩個(gè)參數(shù)中至少一個(gè)的預(yù)測(cè)值。

在上述預(yù)測(cè)泥頁巖儲(chǔ)層大孔、中孔或微孔的內(nèi)比表面積的方法中，優(yōu)選地，所述繪制泥頁巖儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)曲線的步驟包括：

分別獲取若干不同成熟度泥頁巖樣品的第一參數(shù)，所述第一參數(shù)包括大孔內(nèi)比表面積、中孔內(nèi)比表面積、微孔內(nèi)比表面積和總孔隙內(nèi)比表面積；

對(duì)于各泥頁巖樣品，根據(jù)所述第一參數(shù)，獲取泥頁巖樣品的第二參數(shù)，所述第二參數(shù)包括中孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率、微孔孔內(nèi)比表面積貢獻(xiàn)率；