[發明專利]一種基于雙重介質孔隙網絡模型的頁巖滲透率解釋方法

有效

• 申請號: 202110695421.0
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113297779B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 宋文輝;姚軍;張凱
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/28;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發明涉及一種基于雙重介質孔隙網絡模型的頁巖滲透率解釋方法，具體包括：通過電鏡掃描方法對頁巖巖心中無機質孔隙分布進行掃描，得到無機質孔隙分布特征；基于無機質孔隙分布特征，構建三維無機質數字巖心，采用最大球法提取無機質孔隙網絡模型；建立不同的無機質孔隙?喉道單元；根據有機質并聯喉道占據有機質嵌入喉道數量比例，確定有機質不同的分布形態，建立雙重介質孔隙網絡模型；建立巖心氣體流動數學模型，將雙重介質孔隙網絡模型中氣體滲透率計算結果帶入到巖心氣體流動數學模型中，計算巖心兩端壓力差隨時間變化模擬數據，得到巖心滲透率結果。本發明節省計算時間的同時保證了計算精度，準確度高，所需輸入資料易獲取，方便推廣應用。

技術領域

本發明屬于油氣開發技術領域，特別是涉及一種基于雙重介質孔隙網絡模型的頁巖滲透率解釋方法。

背景技術

實驗室壓力脈沖實驗過程通過將巖心放置于密閉容器，初始情況下上游箱體、巖心以及下游箱體壓力保持一致。通過升高上游箱體壓力，待上游箱體壓力保持穩定后打開閥門上游壓力逐漸降低，下游壓力逐漸上升,記錄上游壓力與下游壓力差隨時間的變化。

相關研究集中將得到的壓力差隨時間變化的數據來反求巖石滲透率。目前方法基于考慮氣體以無滑移方式進行流動，根據壓力差隨時間變化的實驗數據后期直線段斜率來反求巖石滲透率。但目目前該方法反求滲透率過程中僅考慮巖心孔隙度參數，忽略了頁巖儲層巖石復雜孔隙結構、氣體運移機制、有機質分布對壓力差隨時間變化實驗數據解釋的影響，導致該方法頁巖滲透率解釋結果準確性很低。隨著我國非常規油氣資源開發，對于孔隙尺寸在納米級的頁巖儲層，氣體以滑脫形式流動，氣體運移機制和氣體性質對滲透率影響很大，傳統基于壓力差隨時間變化實驗數據直線段斜率反求頁巖巖心滲透率方法已不再適用。因此亟需建立一種考慮頁巖復雜孔隙結構、氣體運移機制、有機質分布的實驗室壓力脈沖數據解釋方法來準確預測頁巖滲透率。

發明內容

本發明提供了一種基于雙重介質孔隙網絡模型的壓力脈沖實驗數據頁巖滲透率解釋方法，通過掃描成像與巖心壓力脈沖實驗相結合，構建雙重介質孔隙網絡模型，模擬壓力脈沖過程來準確計算頁巖滲透率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于雙重介質孔隙網絡模型的頁巖滲透率解釋方法，包括以下步驟：

S1、通過電鏡掃描方法對頁巖巖心中無機質孔隙分布進行掃描，得到所述無機質孔隙分布特征；

S2、基于所述無機質孔隙分布特征，構建三維無機質數字巖心，采用最大球法提取無機質孔隙網絡模型；

S3、基于所述無機質孔隙網絡模型中的最小無機質孔隙-喉道單元，基于有機質分布特征，建立不同的無機質孔隙-喉道單元；根據有機質并聯喉道占據有機質嵌入喉道數量比例，確定有機質不同的分布形態，建立雙重介質孔隙網絡模型；

S4、對所述頁巖巖心進行壓力脈沖實驗測試，得到巖心兩端壓力差隨時間變化實驗數據；建立巖心氣體流動數學模型，將所述雙重介質孔隙網絡模型中氣體滲透率計算結果帶入到所述巖心氣體流動數學模型中，計算所述巖心兩端壓力差隨時間變化模擬數據，得到巖心滲透率結果。

優選地，S2中，采用多點地質統計學方法構建所述三維無機質數字巖心。

優選地，S3中，所述建立不同的無機質孔隙-喉道單元包括：第一類，無機質孔隙中氣流動不受有機質影響；第二類，有機質與無機質喉道并聯，并且長度與無機質喉道保持一致；第三類，有機質嵌入到無機質喉道中，有機質橫截面積與無機質喉道橫截面積保持一致。

優選地，根據有機質體積占據總巖石體積以及有機質嵌入喉道與總喉道數量比例，確定局部嵌入有機質體積。

優選地，S3中，將所述局部嵌入有機質體積隨機分布到所述無機質孔隙網絡模型中，根據有機質并聯喉道占據有機質嵌入喉道數量比例，確定有機質不同的分布形態，建立所述雙重介質孔隙網絡模型。