[发明专利]一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法

权利要求书

1.一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据现场岩芯，通过压汞法实验获取页岩管径分布及频率，结合页岩储层基本参数，计算不同毛细管管径下的克努森系数、贡献系数；

(2)根据不同页岩毛细管管径在储层环境下对应的克努森系数确定气体在毛细管中的流态，结合气体在毛细管中的流态和运移机制，建立页岩气质量运移方程和表观渗透率方程；

(3)根据不同尺寸毛细管的分布频率，对含有不同尺寸毛细管的页岩表观渗透率进行叠加，从而得到整个岩心的表观渗透率；

(4)考虑页岩储层岩样含水饱和度和应力敏感对毛细管有效流动半径的影响，计算不同尺寸毛细管有效流动半径，建立考虑应力敏感效应和含水饱和度的页岩储层表观渗透率方程；

步骤(3)中对含有不同尺寸毛细管的页岩表观渗透率进行叠加，从而得到整个岩心的表观渗透率，其中计算公式为：

式中：k_app—岩心表观渗透率，m²；—基质孔隙度，无量纲；n—计数符号，无量纲；τ—岩石迂曲度，无量纲；k_app,i—不同尺寸毛细管的表观渗透率，m²；λ_i—不同尺度毛细管的分布频率，无量纲；

步骤(4)中所述毛细管有效流动半径的计算公式如下：

式中：r_ie—不同尺寸毛细管对应的有效流动半径，m；i—计数符号，无量纲；p_e—储层有效应力，MPa；p₀—大气压力，MPa；q—页岩孔隙度系数，无因次；s—页岩渗透率系数，无因次；S_w—页岩含水饱和度，无量纲。

2.如权利要求1所述的一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法，步骤(1)中页岩气藏储层基本参数包括毛细管直径、不同直径毛细管所占频率、气体类型、分子碰撞直径、气体分子直径、气体常数、页岩储层温度、气体摩尔质量、气体黏度、切向动量调节系数、气体分子密度、平均压力、表面最大浓度、朗格缪尔压力、表面扩散系数，所述毛细管直径、不同直径毛细管所占频率通过压汞法实验获取。

3.如权利要求1所述的一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法，步骤(1)中所述贡献系数的计算公式如下：

式中：ε—贡献系数，无因次；C_A—常数，无因次，取值为1；K_n—克努森系数，无因次；K_nViscous—从连续流到拟扩散流开始过渡的Knudsen数，无因次，取值为0.3；S—常数，无因次。

4.如权利要求1所述的一种考虑页岩孔径分布特征的表观渗透率计算方法，步骤(2)中的页岩气运移机制包括游离气、吸附气运移，所述游离气的流态运移包括黏性流动、滑脱流动、Knudsen扩散，所述吸附气运移包括吸附气解吸、吸附气表面扩散。