[發(fā)明專(zhuān)利]頁(yè)巖賦氣狀態(tài)定量預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110939287.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113705868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張吉振;唐友軍;李賢慶;李美俊;陳中紅;劉彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G16C10/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 孫迪

本申請(qǐng)涉及一種頁(yè)巖賦氣狀態(tài)定量預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，其方法包括：基于密度泛函理論建立孔隙模型，根據(jù)所述孔隙模型計(jì)算頁(yè)巖儲(chǔ)層中不同介質(zhì)在不同孔徑孔隙下的過(guò)剩吸附量；計(jì)算同一孔徑孔隙下頁(yè)巖樣品中不同介質(zhì)的加權(quán)平均過(guò)剩吸附量，作為相應(yīng)孔徑孔隙的平均過(guò)剩吸附量；根據(jù)不同孔徑孔隙下的平均過(guò)剩吸附量計(jì)算不同孔徑孔隙下頁(yè)巖樣品中不同相態(tài)頁(yè)巖氣的平均含量；獲取所述頁(yè)巖樣品中不同孔徑孔隙的分布特征，結(jié)合所述分布特征以及不同孔徑孔隙的過(guò)剩吸附量，計(jì)算不同孔徑孔隙中含氣量。本申請(qǐng)能夠?qū)Σ煌叨认露嗑S孔隙中頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)和含量進(jìn)行量化分析預(yù)測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及頁(yè)巖氣含量定量預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種頁(yè)巖賦氣狀態(tài)定量預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

頁(yè)巖油氣儲(chǔ)層中頁(yè)巖氣的賦存方式主要分為吸附態(tài)和游離態(tài)兩種，另外還有少許的溶解氣，因溶解氣含量遠(yuǎn)低于吸附氣和游離氣，因此研究中通常被忽略。頁(yè)巖氣主要賦存于頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙系統(tǒng)中，而孔隙系統(tǒng)的尺度變化范圍較大，一般被分為微孔(孔徑2nm)、介孔(2nm孔徑50nm)和宏孔(孔徑50nm)。不同尺度孔隙的頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)、含量的定量預(yù)測(cè)，是含氣性精細(xì)預(yù)測(cè)分析、有效儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。

以往研究圍繞孔隙系統(tǒng)中的總吸附氣、總游離氣含量進(jìn)行量化分析，而不同孔徑的孔隙中頁(yè)巖氣密度、吸附氣含量、游離氣含量的定量預(yù)測(cè)較為困難，制約了儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)分析、含氣量和頁(yè)巖資源量的有效預(yù)測(cè)。需要突破總孔隙含氣性預(yù)測(cè)方法的瓶頸，有效地對(duì)不同尺度下多維孔隙中頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)和含量進(jìn)行量化分析預(yù)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N頁(yè)巖賦氣狀態(tài)定量預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決無(wú)法對(duì)不同尺度下多維孔隙中頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)和含量進(jìn)行量化分析的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，第一方面，本發(fā)明提供一種頁(yè)巖賦氣狀態(tài)定量預(yù)測(cè)方法，所述方法包括：

基于密度泛函理論建立孔隙模型，根據(jù)所述孔隙模型計(jì)算頁(yè)巖儲(chǔ)層中不同介質(zhì)在不同孔徑孔隙下的過(guò)剩吸附量；

計(jì)算同一孔徑孔隙下頁(yè)巖樣品中不同介質(zhì)的加權(quán)平均過(guò)剩吸附量，作為相應(yīng)孔徑孔隙的平均過(guò)剩吸附量；

根據(jù)不同孔徑孔隙下的平均過(guò)剩吸附量計(jì)算不同孔徑孔隙下頁(yè)巖樣品中不同相態(tài)頁(yè)巖氣的平均含量；

獲取所述頁(yè)巖樣品中不同孔徑孔隙的分布特征，結(jié)合所述分布特征以及不同孔徑孔隙中不同相態(tài)頁(yè)巖氣的平均含量，計(jì)算不同孔徑孔隙中含氣量。

可選的，所述孔隙模型為裂隙模型；

所述根據(jù)所述孔隙模型計(jì)算頁(yè)巖儲(chǔ)層中不同介質(zhì)在不同孔徑孔隙下的過(guò)剩吸附量，具體為：

基于所述裂隙模型計(jì)算吸附平衡狀態(tài)條件下頁(yè)巖氣的分子勢(shì)能；根據(jù)頁(yè)巖氣的分子勢(shì)能計(jì)算出孔隙模型中頁(yè)巖氣密度；

根據(jù)所述頁(yè)巖氣密度計(jì)算所述過(guò)剩吸附量。

可選的，根據(jù)所述頁(yè)巖氣密度計(jì)算所述過(guò)剩吸附量，具體為：

其中，n_ex為過(guò)剩吸附量，A為介質(zhì)比表面積，積分上限x₀取L-0.5σ_gg，積分下限x₁取σ_gg，σ_gg表示氣體直徑，L表示孔隙的兩個(gè)內(nèi)表面之間的間距，ρ(z)為孔隙中流體密度，ρ_bulk表示不受到介質(zhì)內(nèi)壁作用的流體密度。

可選的，計(jì)算同一孔徑孔隙下頁(yè)巖樣品中不同介質(zhì)的加權(quán)平均過(guò)剩吸附量，作為相應(yīng)孔徑孔隙的平均過(guò)剩吸附量，具體為：

獲取頁(yè)巖樣品中各介質(zhì)的含量，以各介質(zhì)的含量為權(quán)重，計(jì)算同一孔徑孔隙下不同介質(zhì)的加權(quán)平均過(guò)剩吸附量，作為相應(yīng)孔徑孔隙的平均過(guò)剩吸附量。