[发明专利]预测泥页岩储层不同类型孔隙的内比表面积的方法及系统

说明书

本说明书提供了一种预测泥页岩储层大孔、中孔或微孔的内比表面积的方法及系统，该方法包括：绘制泥页岩储层的预测曲线，预测曲线包括成熟度与中孔内比表面积贡献率的关系曲线、成熟度与微孔内比表面积贡献率的关系曲线；通过获取待预测样品的成熟度数据，以及大孔内比表面积、中孔内比表面积和微孔内比表面积三个参数之一，结合所述预测曲线，获取其它两个参数中至少一个的预测值。该方案通过“贡献率”将大孔、中孔和微孔有机的关联起来，从而使依赖其中的一种孔隙的内比表面积，预测其它两种孔隙的内比表面积成为可能；而且，该预测曲线预测数据更接近实际情况，因此具有较高的准确性。

技术领域

本说明书属于非常规的泥页岩资源领域，具体涉及一种预测泥页岩储层不同类型孔隙的内比表面积的方法及系统。

背景技术

水平井和水力压裂技术的成熟使得商业化的页岩油气的开采得以实现。中国页岩气技术可采资源量约为100万亿立方米，预计在2040年中国页岩气年产量为500亿立方米，占天然气总产量50％。在全世界范围内页岩气资源有着良好的前景，在页岩气产量不断增高的背景下，针对页岩天然气储集机理的研究十分重要。

页岩气的储集相态为“吸附、游离和溶解”，其中吸附气为页岩气的主要的赋存形式，一般占总含气量的10％-85％。影响页岩气吸附的地质因素主要因素有：孔隙内比表面积、有机质含量、粘土矿物含量、温度、压力和有机质成熟度等。已有研究结果表明有机质含量越高，页岩气吸附量越大；粘土含量越高，吸附页岩气含量越高；温度越高，越不利于天然气在页岩中以吸附形式富集；压力越大，页岩对天然气的吸附能力越大；孔隙内比表面积越大越有利于页岩气吸附。已有许多测量或预测影响吸附量地质因素的方法。温度和压力可以直接使用钻井资料获取；有机质含量可以通过岩石热解法或者地震资料反演获取；粘土类型及含量可以使用X射线衍射方法获取；有机质成熟度使用镜质体反射率确定；孔隙内比表面积可以使用高压压汞、低温氮气和二氧化碳吸附法确定。

确定孔隙内比表面积有着较成熟的方法，同时已有的研究表明孔隙内比表面积和吸附的页岩气含量有着明确的线性正相关关系。根据孔径大小，可以把孔隙分为(50nm)、中孔(2–50nm)和微孔(2nm)。但是众多研究也表明控制页岩吸附能力的主要孔隙类型为中孔和微孔，即中孔和微孔是提供孔隙内比表面积的主要孔隙类型。在实际研究和应用过程中，只需获取中孔和微孔的内比表面积就足以用于研究页岩气吸附的科学问题。现有的研究方法需要同时使用高压压汞法获取大孔内比表面积，使用低温氮气吸附法获取中孔内比表面积，使用低温二氧化碳吸附法获取微孔内比表面积。这一程序即繁琐又消耗了过多的实验器材。

发明内容

为此，本说明书的目的在于提供一种具有较高准确度的可预测泥页岩储层大孔、中孔或微孔的内比表面积的方法及装置。

为达到上述目的，一方面，本申请提供了一种预测泥页岩储层大孔、中孔或微孔的内比表面积的方法，该方法包括：

绘制泥页岩储层的预测曲线，所述预测曲线包括成熟度与中孔内比表面积贡献率的关系曲线、成熟度与微孔内比表面积贡献率的关系曲线；所述中孔内比表面积贡献率为中孔内比表面积与总孔隙内比表面积之比，所述微孔内比表面积贡献率为微孔内比表面积与总孔隙内比表面积之比；所述成熟度为镜质体反射率Ro表征的参数；

通过获取待预测样品的成熟度数据，以及大孔内比表面积、中孔内比表面积和微孔内比表面积三个参数之一，结合所述预测曲线，获取其它两个参数中至少一个的预测值。

在上述预测泥页岩储层大孔、中孔或微孔的内比表面积的方法中，优选地，所述绘制泥页岩储层的预测曲线的步骤包括：

分别获取若干不同成熟度泥页岩样品的第一参数，所述第一参数包括大孔内比表面积、中孔内比表面积、微孔内比表面积和总孔隙内比表面积；

对于各泥页岩样品，根据所述第一参数，获取泥页岩样品的第二参数，所述第二参数包括中孔内比表面积贡献率、微孔孔内比表面积贡献率；