[发明专利]基于气水分布的高演化页岩储层微孔隙吸附气量评价方法

说明书

本发明公开了一种基于气水分布的高演化页岩储层微孔隙吸附气量评价方法，提出高演化页岩气储层微孔隙气‑水分布模型，认为在高演化页岩气储层中存在三种含不同流体类型的微孔隙：含气有机质孔隙、具束缚水的无机含气孔隙和含水孔隙，而天然气吸附主要发生在有机质孔隙表面，在天然气运移路径上具束缚水的微孔隙表面不具有对气体的吸附性。通过有机质吸附分数校正得到地层条件下高演化页岩样品中储层微孔隙表面甲烷吸附气量。本发明的有益之处：测得的高演化页岩烘干样品中有机质孔隙表面的甲烷吸附气量与实际地层吸附气量相差较小。

技术领域

本发明属于地质技术领域，涉及一种基于气水分布的高演化页岩储层微孔隙吸附气量评价方法。

背景技术

页岩储气机理主要受页岩中流体分布和气体吸附行为的影响。高演化页岩储层中主要流体为天然气和水，天然气的赋存状态对评价气体吸附至关重要。页岩气主要以吸附气的形式存在于有机质或粘土表面。分子间的吸附作用导致不同的流体分子吸附在页岩孔隙表面，且不同吸附质对同一气体的吸附能力不同。有机质和无机矿物及其孔隙结构对甲烷吸附的影响已被广泛讨论。有机质孔隙具有丰富的微孔体积和比表面积，对吸附气量的贡献远远大于石英和粘土矿物等无机孔隙。然而，对有机物和其他矿物的不同吸附机制却鲜有文献记载。除了不同矿物的孔隙结构和表面积外，还有其他因素控制着页岩气的吸附和储存。现有专利一种泥页岩吸附页岩气能力评价方法(CN201310313520)在计算过程中，虽然考虑了有机质与粘土矿物、其它矿物对甲烷吸附能力不同，但未考虑地层条件下有机质孔隙表面对甲烷的吸附占主要部分，而粘土矿物和其它矿物对甲烷基本不产生吸附。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种基于气水分布的高演化页岩储层微孔隙吸附气量评价方法。

本发明提出高演化页岩气储层微孔隙气-水分布模型(图1)，认为在高演化页岩气储层中存在三种含不同流体类型的微孔隙：含气有机质孔隙、具束缚水的无机含气孔隙和含水孔隙，而地层条件下天然气吸附主要产生在有机质孔隙表面，在天然气运移路径上具束缚水的微孔隙表面不具有对气体的吸附性。

本发明测得的高演化页岩样品中有机质孔隙表面的甲烷吸附气量与实际地层吸附气量相差较小。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种基于气水分布的高演化页岩储层微孔隙吸附气量评价方法，步骤S10、获取目标区的高演化页岩样品，通过甲烷等温吸附实验及温度、压力校正确定地层条件下高演化页岩样品中所有孔隙表面的总甲烷吸附气量V_ZD；

步骤S20、通过图像分析法确定高演化页岩样品中有机质吸附分数f₂；

式中：f₂为高演化页岩样品中有机质吸附分数；

步骤S30、最后根据上述得到的地层条件下高演化页岩样品中所有孔隙表面的总甲烷吸附气量V_ZD和高演化页岩样品中有机质吸附分数f₂计算得到地层条件下高演化页岩样品中有机质孔隙表面的甲烷吸附气量V_OM，其计算公式如下：

V_OM＝f₂·V_ZD(0＜f₂＜1)

式中：V_ZD为地层条件下高演化页岩样品中所有孔隙表面的总甲烷吸附气量；f₂为高演化页岩样品中有机质吸附分数；V_OM为地层条件下高演化页岩样品中有机质孔隙表面的甲烷吸附气量。