[發明專利]一種頁巖含氣量測試中損失氣含量的確定方法

有效

• 申請號: 201911212117.5
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110735635B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 胥蕊娜;姜培學;曾克成;張富珍
• 申請（專利權）人: 清華大學;清華大學山西清潔能源研究院
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

本發明公開一種頁巖含氣量測試中損失氣含量的確定方法，包括：獲取頁巖巖心并記錄獲取頁巖巖心所需的時間；對所述頁巖巖心進行解吸實驗，得到解吸數據；獲取擬合目標函數；采用所述擬合目標函數對所述解吸數據進行擬合，得到擬合后的解吸數據；根據所述解吸數據和擬合后的解吸數據確定擬合參數；根據所述擬合參數修正所述獲取頁巖巖心所需的時間；根據所述擬合參數和修正后的獲取頁巖巖心所需的時間到損失氣含量。本發明能夠提高損失氣含量的確定精度。

技術領域

本發明涉及頁巖氣含量估計技術領域，特別是涉及一種頁巖含氣量測試中損失氣含量的確定方法。

背景技術

隨著世界能源結構的調整，天然氣作為一種清潔能源，占據著越來越重要的地位。頁巖氣是一種非常規天然氣，儲量巨大并在美國取得了成熟的商業化開采，中國也將頁巖氣開采作為國家戰略。

在頁巖氣開采前，需要對頁巖氣藏進行甄選，評估地層中頁巖氣含量，選取具有經濟價值的區塊進行開采。評估地層中頁巖氣含量的方法眾多，包括直接方法和間接方法。直接方法即解吸法，通過鉆頭取得目標地層的巖心，從地底提至地表，在這一過程中會有部分氣體散失，散失的氣體被稱為損失氣。得到巖心后，在地表模擬地層溫度，對巖心進行解吸實驗，測量巖心中的解吸氣含量，并以此為基礎，結合損失氣估算模型，估計提鉆過程中逸散的損失氣含量，加和得到儲層中的總含氣量。間接法包括等溫吸附法、測井解釋法、統計分析法。其中等溫吸附法建立在等溫吸附實驗的基礎之上，對鉆取的巖心進行飽和等溫吸附實驗，測量所得含氣量為儲層的最大含氣量。測井解釋法通過射線、聲波等響應信號，反演計算得到儲層含氣量。統計分析法建立在若干地質參數的匹配測試基礎之上，根據統計模型選取主控因素，擬合估計儲層含氣量。間接法能獲得較多的儲層信息，但含氣量估計中應用最廣泛的還是直接法，其估計精度也最高。

在直接法估計巖心含氣量的過程中，將總的含氣量分為損失氣、解吸氣和殘余氣三個部分。損失氣是指巖心從地底取到地表，從巖心中逃散的氣體，損失氣的含量難以測量，常通過解吸氣的含量進行估算。解吸氣是指，取到地表的巖心，放入解吸罐中，在地層溫度環境下進行解吸實驗，測量得到的氣體含量。殘余氣是指解吸實驗完成后，殘留在巖心中無法測量的氣體，這一部分氣體占比較小，往往可以忽略，但也可以通過破碎實驗，將巖心打碎釋放殘余氣進行測量。

目前的頁巖氣損失氣估算方法主要由煤層氣的損失氣確定方法發展而來，但是頁巖氣與煤層氣存在著巨大的差別。由于煤層氣埋藏較淺，取心速度較快，氣體逸散較少；且煤心中有機質含量高，導致煤層氣中吸附氣占比大，煤層氣散失速度慢，所以在取心過程中，煤層氣的損失氣占比遠遠小于頁巖氣中的損失氣。由于損失氣占比巨大，頁巖氣的損失氣估算方法不能完全采用煤層氣的估算方法，需要更加精確、更加符合工程實際的頁巖損失氣估算方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種頁巖含氣量測試中損失氣含量的確定方法，能夠提高損失氣含量的確定精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種頁巖含氣量測試中損失氣含量的確定方法，包括：

獲取頁巖巖心并記錄獲取頁巖巖心所需的時間；

對所述頁巖巖心進行解吸實驗，得到解吸數據；

獲取擬合目標函數；

采用所述擬合目標函數對所述解吸數據進行擬合，得到擬合后的解吸數據；

根據所述解吸數據和擬合后的解吸數據確定擬合參數；

根據所述擬合參數修正所述獲取頁巖巖心所需的時間；

根據所述擬合參數和修正后的獲取頁巖巖心所需的時間得到損失氣含量。

可選的，所述對所述頁巖巖心進行解吸實驗，得到解吸數據，包括：