[發明專利]向斜背景頁巖氣大量逸散深度定量確定方法有效
| 申請號： | 202010860519.2 | 申請日： | 2020-08-25 |
| 公開（公告）號： | CN111983192B | 公開（公告）日： | 2022-03-11 |
| 發明（設計）人： | 張昆;彭軍;夏青松;李斌;楊一茗;曾垚;張華;劉天琳;文銘;劉冬梅;黃一舟;王鑫;劉曉雪 | 申請（專利權）人： | 西南石油大學 |
| 主分類號： | G01N33/24 | 分類號： | G01N33/24;G01N7/04;G01N15/08 |
| 代理公司： | 北京中索知識產權代理有限公司 11640 | 代理人： | 唐亭 |
| 地址： | 610500 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 向斜 背景 頁巖 大量 深度 定量 確定 方法 | ||
本發明公開了一種向斜背景頁巖氣大量逸散深度定量確定方法，包括以下步驟：取多塊向斜地層平行層面的巖芯；利用覆壓滲透率實驗，獲得不同埋深下僅考慮上覆壓力作用時平行層面滲透率變化規律一；利用吸附天然氣前后滲透率實驗和等溫吸附實驗，確定平行層面滲透率下降程度與吸附氣量之間的定量關系，結合所述覆壓滲透率實驗，獲得在上覆壓力和吸附氣共同作用下平行層面滲透率的變化規律二，根據變化規律一和變化規律二確定頁巖氣大量逸散時的埋深。本發明運用實驗和理論分析明確向斜背景頁巖氣大量逸散深度，比以往僅憑經驗確定有利區鉆井埋深上限的方法更準確、更有科學性。
技術領域
本發明涉及頁巖氣開采技術領域，特別涉及一種向斜背景頁巖氣大量逸散深度定量確定方法。
背景技術
四川盆地及其周緣是我國海相頁巖氣主產區，由于經歷過復雜的構造運動，許多頁巖層系存在于殘留向斜中。平行層面方向滲透率遠高于垂直層面方向，平行層面是頁巖氣主要滲流通道，如何查明向斜背景頁巖氣開始大量逸散的深度，進而確定有利區埋深上限，是亟待解決的重要問題。前人對此研究尚不深入，僅憑經驗確定向斜背景有利區鉆井埋深，并不準確，未開展理論研究。
發明內容
針對上述問題，本發明旨在提供一種向斜背景頁巖氣大量逸散深度定量確定方法。
本發明的技術方案如下：
一種向斜背景頁巖氣大量逸散深度定量確定方法，包括以下步驟：
取多塊向斜地層平行層面的巖芯；
用天然氣測試所述巖芯在不同圍壓條件下流經平行層面方向時的滲透率，根據圍壓與埋深的定量關系一，獲得不同埋深下僅考慮上覆壓力作用時平行層面滲透率變化規律一；
將所述巖芯置于不同的天然氣滲透壓下，測量吸附天然氣前和吸附天然氣后的滲透率，并計算出不同的甲烷滲透壓下吸附天然氣前后的滲透率下降程度，獲得滲透率下降程度與天然氣滲透壓之間的定量關系二；
將所述巖芯磨碎進行等溫吸附實驗，獲得吸附氣量與天然氣滲透壓之間的定量關系三；
將所述定量關系二與所述定量關系三相結合，獲得滲透率下降程度與吸附氣量之間的定量關系四；
根據吸附氣量定量計算公式，結合所述定量關系四，獲得僅考慮吸附作用時滲透率下降程度與埋深之間的定量關系五；
將所述定量關系五代入僅考慮上覆壓力作用時平行層面滲透率數值中，獲得在上覆壓力和吸附氣共同作用下平行層面滲透率的變化規律二；
根據所述變化規律一和所述變化規律二中滲透率突變的點對應的上覆壓力，計算對應的埋深一和埋深二，所述頁巖氣大量逸散深度即在所述埋深一與所述埋深二之間。
作為優選，所述天然氣為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氮氣中的任意一種或多種組合。
作為優選，所述定量關系一具體為：
H＝P×1000/9.81 (1)
式中：H為地層埋深，m；P為圍壓，MPa。
作為優選，所述滲透率下降程度的計算方法如下：
D＝(K1-K2)/K1 (2)
式中：D為平行層面方向的滲透率下降程度，無量綱；K1為頁巖吸附天然氣前平行層面方向的滲透率，mD；K2為頁巖吸附天然氣后平行層面方向的滲透率，mD。
作為優選，所述巖芯磨碎時，需磨碎至20-40目。
作為優選，所述吸附氣量定量計算公式具體為：
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