[发明专利]一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法

说明书

本发明公开了一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法，属于页岩气评价技术领域。对现有的在低压下进行等温吸附实验得出的实验结果校正到相当在高压等温吸附实验条件下得到的Langmuir体积和Langmuir压力，可以准确计算页岩吸附气含量，为页岩气藏储量的精准评价、评估以及产量的预测、制定页岩气开发规划奠定基础，同时将这些大量低压下的等温吸附实验合理地利用起来，节约油田重新做实验的成本。

技术领域

本发明属于页岩气评价技术领域，具体涉及一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法。

背景技术

页岩气藏作为自生自储的非常规气藏，其中有超过40％的页岩气以吸附态形式赋存于页岩有机孔隙表面，准确计算页岩气吸附气含量对页岩总含气量计算、储量评估以及产量预测具有重要意义。

目前页岩吸附气量的确定主要是采用室内等温吸附模拟实验，该实验已经被证实为测量页岩含气能力的重要手段之一。但是目前多数实验室的等温吸附实验测试压力较低，实验设备最高压力未超过12MPa，测试温度多在30℃左右，远低于国内现阶段投入开发页岩气储集层的压力。通过调研，近年部分实验室开始采用高温高压等温吸附仪，最高测试压力为69MPa，最高测试温度为177℃。根据高压实验可观察到页岩等温吸附曲线在高压段存在实测吸附量下降的趋势，这与常规认识的吸附规律有所不同，说明目前采用的低压测试曲线获得地层条件下的吸附气量存在一定的局限性，这是由于在不同压力下吸附量计算需要进行自由体积修正，须减去吸附相体积，而测试方法中无法进行体积修正，所获取的实测吸附量为过剩吸附量，不是绝对吸附量，而绝对吸附量代表页岩实际吸附量。在实验过程中绝对吸附量与过剩(实测)吸附量在低压段差别不大，高压段过剩吸附量出现下降，两者差值随压力的增大而增大，若采用实验压力较低的(实验设备最高压力未超过12MPa)等温吸附实验，难以观察到实测吸附量下降现象，造成对过剩吸附量和绝对吸附量未加以区分，并用前者代替后者计算吸附气量，很大程度上低估了页岩的吸附能力。

因此对这些大量因实验条件尚未改进(实验设备最高压力未超过12MPa)的等温吸附实验的结果进行校正的方法研究，对页岩气资源评价、储量评估以及产量预测具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法，对现有低压等温吸附实验结果的页岩吸附气含量的计算方法进行了校正，为页岩气藏储量的精准评价、评估以及产量的预测、制定页岩气开发规划奠定基础。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种对低压下页岩等温吸附实验吸附气含量的校正方法，包括以下步骤：

1)对目标区域内的若干口钻井取心获得页岩气产层段的岩心样本；

2)利用高压等温吸附实验测量岩心样本在不同压力下对应的实测吸附气量V以及游离相甲烷气体密度ρ_g；

3)采用Langmuir三元模型，对实测吸附气量V进行非线性拟合，得到高压Langmuir体积V_GL、高压Langmuir压力P_GL和吸附相甲烷气体密度ρ_a；

4)采用Langmuir二元模型，对高压等温吸附实验低压段的实测吸附气量V进行非线性拟合，得到低压Langmuir体积V_DL和低压Langmuir压力P_DL；

5)根据步骤3)得到的高压Langmuir体积V_GL和步骤4)得到的低压Langmuir体积V_DL建立对应关系并建立Langmuir体积校正函数；

6)根据步骤3)得到的高压Langmuir压力P_GL和步骤4)得到的低压Langmuir压力P_DL建立对应关系并建立Langmuir压力校正函数；