[發明專利]一種評價泥頁巖儲層各組分賦存吸附態甲烷量方法

在審

• 申請號: 202110374626.9
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113049785A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 丁雪;陳方文;于越海;劉德才;譚雅文;鄭強;盧雙舫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N23/20;G01N7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種評價泥頁巖儲層各組分賦存吸附態甲烷量方法，其特征在于：

步驟1：對同一塊巖心樣品分別制備儲層樣品、富集干酪根樣品、除去有機質的儲層樣品、提純黏土礦物樣品、除去有機質與黏土礦物的儲層樣品等5塊子樣品，這5塊子樣品的編號分別為1、2、3、4和5；

步驟2：對步驟1制備的儲層樣品開展TOC含量、X-衍射全巖、黏土礦物相對量和甲烷等溫吸附等實驗分析，對富集干酪根樣品開展TOC含量、干酪根碳元素含量、黏土礦物相對量和甲烷等溫吸附等實驗分析，對除去有機質樣品開展TOC含量、X-衍射全巖、黏土礦物相對量和甲烷等溫吸附等實驗分析，對提純黏土礦物開展TOC含量、X-衍射全巖、黏土礦物相對量和甲烷等溫吸附等實驗分析，對除去有機質與黏土礦物等樣品開展TOC含量、X-衍射全巖、黏土礦物相對量和甲烷等溫吸附等實驗分析，按照下列公式確定單位質量各子樣品中有機質、各黏土礦物和各其它礦物質量，

式中，M_OM-i是單位質量的編號為i樣品中有機質質量，單位是g/g，w(TOC) _i是編號為i樣品中有機碳質量百分比，單位是%，w(C_OM)是富集干酪根樣品中有機碳元素質量百分比，單位是%，M_Clay-i-x是單位質量的編號為i樣品中第x種黏土礦物質量，單位是g/g，w(Clay) _i是編號為i是樣品中所有黏土礦物質量百分比，單位是%，R(Clay) _i-x是編號為i樣品中第x種黏土礦物質量占總黏土礦物質量的百分比，單位是%，M_Other-i-y是單位質量的編號為i樣品中第y種非黏土礦物質量，單位是g/g，w(Other) _i-y是樣品i樣品中第y種非黏土礦物質量百分比，單位是%，i=1、2、…、5，是子樣品的編號，x=1、2、…、m，是不同種類的黏土礦物編號，y=1、2、…、n，是不同種類的非黏土礦物編號，m和n分別是儲層樣品中黏土礦物和非黏土礦物的種類數量；

步驟3：依據步驟2中獲得單位質量各子樣品中有機質、各黏土礦物、各其它礦物質量和甲烷等溫吸附實驗結果，按照下列公式構建不同溫度、各壓力條件下泥頁巖儲層中有機質、各黏土礦物和各其它礦物賦存吸附態甲烷量評價模型，

式中，M_OM-1、M_OM-2、M_OM-3、M_OM-4和M_OM-5分別是單位質量的編號為1至5樣品中有機質質量，單位是g/g，V_OM-j-k是單位質量有機質在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，M_Clay-1-x、M_Clay-2-x、M_Clay-3-x、M_Clay-4-x和M_Clay-5-x分別是單位質量的編號為1至5樣品中第x種黏土礦物質量，單位是g/g，V_Clay-x-j-k是單位質量的第x種黏土礦物在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，M_Other-1-y、M_Other-2-y、M_Other-3-y、M_Other-4-y和M_Other-5-y分別是單位質量的編號為1至5樣品中第y種非黏土礦物質量，單位是g/g，V_Other-y-j-k是單位質量的第y種非黏土礦物在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，V_1-j-k、V_2-j-k、V_3-j-k、V_4-j-k和V_5-j-k分別是單位質量的儲層樣品在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，i=1、2、…、5，是子樣品的編號，x=1、2、…、m，是不同種類的黏土礦物編號，y=1、2、…、n，是不同種類的非黏土礦物編號，m和n分別是儲層樣品中黏土礦物和非黏土礦物的種類數量，j=1、2、…、u，是溫度的編號，k=1、2、…、w，是壓力的編號，u是溫度編號的總個數，w是壓力編號的總個數；

步驟4：利用最小二乘法建立如下目標函數，當目標函數值最小時獲得不同溫度、各壓力下泥頁巖儲層中有機質、各黏土礦物和各其它礦物賦存吸附態甲烷量，依據Langmuir等溫吸附模型，確定在不同溫度下有機質、各黏土礦物和各其它礦物的Langmuir體積和Langmuir壓力，

式中，V_OM-j-k是單位質量有機質在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，V_Clay-x-j-k是單位質量的第x種黏土礦物在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，V_Other-y-j-k是單位質量的第y種非黏土礦物在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，V_i-j-k是單位質量的編號為i儲層樣品在編號為j的溫度和編號為k的壓力下賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，M_OM-i是單位質量的編號為i樣品中有機質質量，單位是g/g，M_Clay-i-x是單位質量的編號為i樣品中第x種黏土礦物質量，單位是g/g，M_Other-i-y是單位質量的編號為i樣品中第y種非黏土礦物質量，單位是g/g，i=1、2、…、5，是子樣品的編號，x=1、2、…、m，是不同種類的黏土礦物編號，y=1、2、…、n，是不同種類的非黏土礦物編號，m和n分別是儲層樣品中黏土礦物和非黏土礦物的種類數量，j=1、2、…、u，是溫度的編號，k=1、2、…、w，是壓力的編號，u是溫度編號的總個數，w是壓力編號的總個數；

步驟5：依據步驟4中確定在不同溫度下有機質、各黏土礦物和各其它礦物的Langmuir體積和Langmuir壓力，按照下列公式建立各組分Langmuir等溫吸附模型，評價目的層段相同巖相儲層中各組分在不同溫度、各壓力下賦存吸附態甲烷量，

式中，V是單位質量的單一組分賦存吸附態甲烷量，單位是cm³/g，P是壓力，單位是MPa，P_L是該單一組分的Langmuir壓力，單位是MPa，V_L是該單一組分的Langmuir體積，單位是cm³/g。