[发明专利]向斜背景页岩气大量逸散深度定量确定方法

说明书

本发明公开了一种向斜背景页岩气大量逸散深度定量确定方法，包括以下步骤：取多块向斜地层平行层面的岩芯；利用覆压渗透率实验，获得不同埋深下仅考虑上覆压力作用时平行层面渗透率变化规律一；利用吸附天然气前后渗透率实验和等温吸附实验，确定平行层面渗透率下降程度与吸附气量之间的定量关系，结合所述覆压渗透率实验，获得在上覆压力和吸附气共同作用下平行层面渗透率的变化规律二，根据变化规律一和变化规律二确定页岩气大量逸散时的埋深。本发明运用实验和理论分析明确向斜背景页岩气大量逸散深度，比以往仅凭经验确定有利区钻井埋深上限的方法更准确、更有科学性。

技术领域

本发明涉及页岩气开采技术领域，特别涉及一种向斜背景页岩气大量逸散深度定量确定方法。

背景技术

四川盆地及其周缘是我国海相页岩气主产区，由于经历过复杂的构造运动，许多页岩层系存在于残留向斜中。平行层面方向渗透率远高于垂直层面方向，平行层面是页岩气主要渗流通道，如何查明向斜背景页岩气开始大量逸散的深度，进而确定有利区埋深上限，是亟待解决的重要问题。前人对此研究尚不深入，仅凭经验确定向斜背景有利区钻井埋深，并不准确，未开展理论研究。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种向斜背景页岩气大量逸散深度定量确定方法。

本发明的技术方案如下：

一种向斜背景页岩气大量逸散深度定量确定方法，包括以下步骤：

取多块向斜地层平行层面的岩芯；

用天然气测试所述岩芯在不同围压条件下流经平行层面方向时的渗透率，根据围压与埋深的定量关系一，获得不同埋深下仅考虑上覆压力作用时平行层面渗透率变化规律一；

将所述岩芯置于不同的天然气渗透压下，测量吸附天然气前和吸附天然气后的渗透率，并计算出不同的甲烷渗透压下吸附天然气前后的渗透率下降程度，获得渗透率下降程度与天然气渗透压之间的定量关系二；

将所述岩芯磨碎进行等温吸附实验，获得吸附气量与天然气渗透压之间的定量关系三；

将所述定量关系二与所述定量关系三相结合，获得渗透率下降程度与吸附气量之间的定量关系四；

根据吸附气量定量计算公式，结合所述定量关系四，获得仅考虑吸附作用时渗透率下降程度与埋深之间的定量关系五；

将所述定量关系五代入仅考虑上覆压力作用时平行层面渗透率数值中，获得在上覆压力和吸附气共同作用下平行层面渗透率的变化规律二；

根据所述变化规律一和所述变化规律二中渗透率突变的点对应的上覆压力，计算对应的埋深一和埋深二，所述页岩气大量逸散深度即在所述埋深一与所述埋深二之间。

作为优选，所述天然气为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氮气中的任意一种或多种组合。

作为优选，所述定量关系一具体为：

H＝P×1000/9.81 (1)

式中：H为地层埋深，m；P为围压，MPa。

作为优选，所述渗透率下降程度的计算方法如下：

D＝(K₁-K₂)/K₁ (2)

式中：D为平行层面方向的渗透率下降程度，无量纲；K₁为页岩吸附天然气前平行层面方向的渗透率，mD；K₂为页岩吸附天然气后平行层面方向的渗透率，mD。

作为优选，所述岩芯磨碎时，需磨碎至20-40目。

作为优选，所述吸附气量定量计算公式具体为：