[发明专利]一种油页岩热破裂的概率预测方法

说明书

本发明公开了一种油页岩热破裂的概率预测方法，属于油页岩开采技术领域，实现在油页岩的地面干馏和原位开采过程中对油页岩热破裂的概率的预测。该预测方法包括：获取油页岩的热破裂因子参数，所述热破裂因子参数包括：对所述油页岩在干馏过程中热破裂的发生产生影响的油页岩物性参数和/或干馏环境参数；根据所述油页岩的热破裂因子参数获得对应的热破裂因子指数，所述热破裂因子指数为所述热破裂因子参数与对应预设因子标定值的比值和/或所述预设因子标定值与所述热破裂因子参数的比值；根据所述油页岩的多个所述热破裂因子指数的乘积的数值大小获得油页岩热破裂的概率。

技术领域

本发明涉及油页岩开采技术领域，具体的说，涉及油页岩热破裂的概率预测方法。

背景技术

油页岩作为常规油气的重要接替能源之一，它的开发利用越来越受到世界各国的重视。据统计，目前世界油页岩油资源量约为4110亿吨，而我国油页岩油资源量约为476.44亿吨，排名全球第二，仅次于美国。油页岩的开采方式可分为地面干馏和原位开采两种。地面干馏是指将油页岩开采出来，在地面的干馏装置内进行干馏、产生油页岩油气。原位开采是指将埋藏于地下的油页岩不经开采到地面，直接在地下原位加热干馏，转化成油页岩油气后采出。地面干馏具有工艺成熟、加热周期短、投资见效快等优点，但对环境污染严重，大量破坏土地。原位开采对环境影响小，但技术还不成熟。然而，随着环保压力的增大，油页岩原位开采将成为未来油页岩商业化开发的趋势。

无论是地面干馏还是原位开采，在油页岩干馏生成油气前都有一个干燥脱水的过程，在此过程中可能出现油页岩热破裂甚至热崩碎现象。油页岩热破裂主要由热应力引起，裂纹主要沿层理方向胶结面发生，起裂的条件是热应力大于油页岩的强度极限。此外，油页岩加热过程中微细孔内水分突发气化和干酪根热解生成气体所产生的扩张应力也会导致油页岩破裂。

对于油页岩地面干馏，适度的热破裂有利于加快干馏速度，但是如果热破裂现象十分严重，大量油页岩块崩碎，则会影响干馏炉的正常工作，使得干馏过程可靠性变低。对于油页岩原位开采，提高油页岩的渗透性至关重要，而渗透性与油页岩加热过程中的热破裂密切相关，提高热破裂程度可以相应提高油页岩的渗透率，进而加快油气的生成和产出。若能对油页岩干馏过程中的热破裂进行预测和控制，则可有效避免地面干馏过程中的剧烈热破裂，增大原位开采过程中的热破裂程度。

因此，亟需一种能够实现对油页岩热破裂的概率进行预测的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油页岩热破裂的概率预测方法，实现在油页岩的地面干馏和原位开采过程中对油页岩热破裂的概率的预测，从而解决油页岩的地面干馏过程可靠性低，原位开采油气产出效率低的技术问题。

本发明提供一种油页岩热破裂的概率预测方法，该方法包括：

获取油页岩的热破裂因子参数，所述热破裂因子参数包括：对所述油页岩在干馏过程中热破裂的发生产生影响的油页岩物性参数和/或干馏环境参数；

根据所述油页岩的热破裂因子参数获得对应的热破裂因子指数，所述热破裂因子指数为所述热破裂因子参数与对应预设因子标定值的比值和/或所述预设因子标定值与所述热破裂因子参数的比值；

根据所述油页岩的多个所述热破裂因子指数的乘积的数值大小获得油页岩热破裂的概率。

在所述根据油页岩的热破裂因子参数获得相对应的热破裂因子指数的步骤中包括：

若热破裂因子参数的增大对于油页岩在干馏过程中热破裂的发生起到促进作用，则计算该热破裂因子参数与对应预设因子标定值的比值获得对应的热破裂因子指数；

若热破裂因子参数的增大对于油页岩在干馏过程中热破裂的发生起到抑制作用，则计算对应的预设因子标定值与该热破裂因子参数的比值获得对应的热破裂因子指数。

在所述判断油页岩热破裂的概率的步骤中包括：