[发明专利]基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法

权利要求书

1.基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，针对页岩储层孔隙截面几何形态多样性进行归一化校正，将页岩储层孔隙截面为非圆形孔隙校正为圆形孔隙，得到孔隙等效直径；

S2，针对页岩气藏泄压动态开发过程中的孔隙尺寸演化，利用孔隙等效直径将孔隙尺寸演化进行定量表征，得到实时孔隙等效半径；

S3，基于分形粗化理论确定孔隙尺寸分形因子；根据孔隙尺寸分形因子，计算毛管长度以及预设范围的孔隙数，利用实时孔隙等效半径和毛管长度计算孔隙体积，利用毛管长度以及预设范围的孔隙数计算基质体积，利用孔隙体积和基质体积计算动态孔隙度，利用实时孔隙等效半径计算不同截面的单根毛管表观渗透率，根据不同截面孔隙占比以及不同截面的单根毛管表观渗透率计算单根毛管平均表观渗透率，根据单根毛管平均表观渗透率和动态孔隙度计算得到改进后的Kozeny-Carman方程，从而计算得到页岩表观渗透率对页岩储层渗透率进行预测。

2.根据权利要求1所述的基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，S1中，通过校正因子γ将截面为非圆形的孔隙校正为圆形孔隙，校正后的孔隙等效直径D_equ为：

D_equ＝γD

上式中：

γ为校正因子，孔隙截面为圆形时γ＝1，孔隙截面为正方形时γ＝1.094，孔隙截面为等边三角形时γ＝1.186；

D为孔隙特征长度。

3.根据权利要求1所述的基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，S2中，实时孔隙等效半径r_p为：

r_p＝r_in+dr_dis+dr_pm-r_a＝f(γD,p_p)

其中，dr_dis为基质收缩引起的孔隙半径变化；dr_pm为应力敏感引起的孔隙半径变化；r_a为吸附层厚度。

4.根据权利要求3所述的基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，基质收缩引起的孔隙半径变化dr_dis为：

其中，r_in为初始孔隙等效半径(D_equ/2)；Φ_int为初始孔隙度；ε_L为Langmuir应变；P_L为Langmuir压力；P_in为初始孔隙压力；P_p为实时孔隙压力。

5.根据权利要求3所述的基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，应力敏感引起的孔隙半径变化dr_pm为：

其中，α_f为页岩孔隙的Biot系数；α_m为页岩基质的Biot系数；K_n为页岩孔隙平均方向刚度；E_m为页岩基质杨氏模量；s为页岩基质特征长度；P_in为初始孔隙压力；P_p为实时孔隙压力。

6.根据权利要求3所述的基于改进Kozeny-Carman模型的页岩储层渗透率预测方法，其特征在于，吸附层厚度r_a为：

r_a＝p_pd_m/(p_L+p_p)

其中，d_m为气体分子直径；P_L为Langmuir压力；P_p为实时孔隙压力。