[发明专利]一种确定页岩含气量的方法及装置

说明书

本申请实施例公开了一种确定页岩含气量的方法及装置。所述方法包括：分别对有机质的等温吸附数据和黏土矿物的等温吸附数据进行拟合处理，得到有机质的吸附气量图版和黏土矿物的吸附气量图版；其中，吸附气量图版用于表征吸附气量与温度、压力的关联关系；从有机质的吸附气量图版中分别确定有机质在地层温度和地层压力下的有机质吸附量，以及从黏土矿物的吸附气量图版中确定黏土矿物在地层温度和地层压力下的黏土矿物吸附量；基于有机质吸附量、黏土矿物吸附量和地层参数信息，确定目的页岩储层中钻井位置处的页岩含气量。本申请实施例提供的技术方案，可以提高所确定的页岩含气量的准确度。

技术领域

本申请涉及页岩气勘探开发技术领域，特别涉及一种确定页岩含气量的方法及装置。

背景技术

页岩气作为一种新型非常规天然气能源其勘探开发越来越受重视，页岩气的赋存形式包括：游离态、吸附态、溶解态和固溶态，且以游离态和吸附态为主。因此，预测游离气和吸附气含量对评价页岩气的资源潜力具有重要的意义。

作为与常规天然气存在重大差异的吸附态页岩气，目前确定页岩吸附气含量的模型通常是Langmuir吸附模型，然而，这种模型仅考虑了页岩中有机质对气体的吸附作用，并仅是定性地对页岩含气量进行预测，从而导致预测出的含气量准确性不高，难以对实际生产进行指导生产。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种确定页岩含气量的方法及装置，以提高所确定的页岩含气量的准确度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种确定页岩含气量的方法及装置是这样实现的：

一种确定页岩含气量的方法，所述页岩中包括有机质和黏土矿物，所述方法提供有所述有机质的等温吸附数据和所述黏土矿物的等温吸附数据，以及目的页岩储层中钻井位置处的地层参数信息；其中，所述地层参数信息包括地层压力和地层温度；所述方法包括：

分别对所述有机质的等温吸附数据和所述黏土矿物的等温吸附数据进行拟合处理，得到所述有机质的吸附气量图版和所述黏土矿物的吸附气量图版；其中，所述吸附气量图版用于表征吸附气量与温度、压力的关联关系；

从所述有机质的吸附气量图版中分别确定所述有机质在所述地层温度和所述地层压力下的有机质吸附量，以及从所述黏土矿物的吸附气量图版中确定所述黏土矿物在所述地层温度和所述地层压力下的黏土矿物吸附量；

基于所述有机质吸附量、所述黏土矿物吸附量和所述地层参数信息，确定所述目的页岩储层中钻井位置处的页岩含气量。

优选方案中，所述黏土矿物包括蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层中至少一种矿物；

相应的，所述黏土矿物的等温吸附曲线数据包括蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭石和伊蒙混层中至少一种矿物的等温吸附曲线数据。

优选方案中，所述分别对所述有机质的等温吸附数据和所述黏土矿物的等温吸附数据进行拟合处理，得到所述有机质的吸附气量图版和所述黏土矿物的吸附气量图版，包括：

采用预设吸附模型分别对所述有机质的等温吸附数据和所述黏土矿物的等温吸附数据进行拟合处理，确定在指定温度下所述有机质对应的吸附控制参数和所述黏土矿物对应的吸附控制参数；

根据所述预设吸附模型和在指定温度下所述有机质对应的吸附控制参数，确定所述有机质的吸附气量图版；以及根据所述预设吸附模型和在指定温度下所述黏土矿物对应的吸附控制参数，确定所述黏土矿物的吸附气量图版。

优选方案中，所述吸附控制参数包括兰氏体积、兰氏结合常数、压力指数和特征体积；所述兰氏结合常数用于反映气体分子在所述有机质或所述黏土矿物中的吸附速率与脱附速率的比值；所述压力指数表示与温度、页岩孔隙分布相关联的模型参数；所述特征体积表示单个吸附相甲烷分子所占据的体积。