[发明专利]一种计算页岩气储层赋存吸附气含量的方法

说明书

一种计算页岩气储层赋存吸附气含量的方法，属于天然气勘探开发技术领域。该方法可以计算各温度、压力条件下页岩气储层赋存吸附气含量。该方法步骤为：对同一套页岩气储层3个以上样品进行TOC、全岩分析和等温吸附实验；根据页岩气储层样品的TOC、粘土矿物、其它矿物含量和等温吸附实验结果，建立各温度、压力条件下TOC、粘土矿物和其它矿物赋存吸附气含量评价模型；计算各温度、压力条件下页岩气储层中TOC、粘土矿物和其它矿物赋存吸附气含量，建立TOC、粘土矿物和其它矿物Langmuir等温吸附模型；根据同一套页岩气储层中TOC、粘土矿物和其它矿物含量计算各温度、压力条件下其赋存吸附气含量。

技术领域

本发明涉及一种计算页岩气储层赋存吸附气含量的方法，属于天然气勘探开发技术领域。

背景技术

页岩气是主体以吸附和游离状态赋存于具有生烃能力的泥岩及页岩等地层中的天然气聚集，吸附气是页岩气储层中页岩气的主要赋存方式之一。目前国内外地质研究人员认为页岩气储层中所赋存的吸附气含量至少占页岩气总含气量的40%，吸附气含量对页岩气资源量的贡献具有举足轻重作用，此外随着页岩气的开展孔隙流体压力降低，吸附态页岩气解吸为游离态，对缓解页岩气储层压力迅速降低和维持页岩气井生产周期具有重要作用。因此，页岩气储层中所赋存吸附气含量直接影响页岩气储层的含气量，是计算页岩气资源量、优选有利区和制定页岩气井开发方案的重要指标。目前，评价页岩气储层赋存吸附气含量的实验方法主要是借鉴研究煤层气的等温吸附实验。等温吸附实验是引用GB/T9560-2004煤的高压等温吸附试验方法，评价页岩气储层赋存吸附气的能力，即最大的赋存吸附气含量。等温吸附实验是将一定粒度（60-80目）的页岩样品置于密封容器中，测定其在相同温度、不同压力条件下达到吸附平衡时所吸附的甲烷等试验气体的体积；然后根据Langmuir单分子层吸附理论，通过理论计算出表征页岩气对甲烷等试验气体吸附特性的兰氏体积V_L，兰氏压力P_L，以及等温吸附曲线。除了等温吸附实验外，页岩气勘探研究方面还采用岩心现场解析实验和测井解释等定量评价页岩气储层赋存吸附气量。但是，等温吸附实验、岩心现场解析实验和测井解释等三种方法的分析费用相对比较昂贵，前两种方法需要在钻井时进行取心操作，并进行大量样品分析，测井解释评价页岩气吸附页岩气能力方法的核心技术垄断在斯伦贝谢等跨国公司手中。

为此，本发明通过分析通过TOC含量、全岩分析和等温吸附实验，建立各温度、压力条件下页岩气储层中TOC、粘土矿物和其它矿物等三组分赋存吸附气含量模型，分别获得各温度条件下TOC、粘土矿物和其它矿物等三组分的Langmuir体积和Langmuir压力，然后依据所需评价吸附气含量的页岩气储层的TOC、粘土矿物和其它矿物含量，以及储层温度、压力条件，计算各温度、压力条件下页岩气储层赋存吸附气量。

发明内容

本发明的目的是：提供一种计算页岩气储层赋存吸附气含量的方法，实现对各温度、压力条件下页岩气储层赋存吸附气含量的定量计算。克服现有技术、方法操作复杂和费用高昂的缺点。

本发明采用的技术方案是：计算页岩气储层赋存吸附气含量的方法，其特征在于：