[发明专利]一种地下含水泥页岩储层吸附气量快速估算方法

说明书

一种地下含水泥页岩储层吸附气量快速估算方法，包括以下步骤：获取目的层泥页岩储层相关参数和地下温压条件；基于泥页岩矿物成分和组成，建立30℃时泥页岩储层最大含气量模型；根据获取的泥页岩储层相关参数和地下温压条件，利用甲烷吸附SDR模型，建立泥页岩储层在地层条件下的吸附气量预测模型；建立地下含水泥页岩储层吸附气量模型，估算真实地层条件下绝对吸附气量。本发明根据黏土矿物含量和总有机碳比例计算最大绝对吸附气量，极大的节约了时间成本和经济成本，对未钻区和钻井中的目的层的吸附气含量进行估算，一定程度上避免了传统地球物理方法的多解性和误差。

技术领域

本发明属于页岩气赋存评价技术领域，具体涉及一种地下含水泥页岩储层吸附气量快速估算方法。

背景技术

页岩气是一种资源潜力巨大的非常规油气资源，也是未来天然气勘探开发的重要接替领域。天然气主要以游离气和吸附气两种形态赋存于泥页岩储层中。其中，游离气分布于泥页岩孔隙和裂隙之间，它的计算方法比较简单，与孔隙度、温压条件和含水饱和度有关。吸附气是由于分子力的作用以吸附态存在于矿物表面的气体分子，它的赋存机理十分复杂。在取得地下岩心之前难以准确评估，尤其是在地下高温高压条件和地层含水的情况下。页岩吸附气量是页岩气开发稳产的关键参数，也是原地气量计算的重要部分，对页岩气资源量估算、选区评价和开发层位优选都有重要价值。

目前，对于泥页岩储层中吸附气或原地气量的评价方法分为两类。第一类是直接方法，该类方法通过对真实泥页岩样品的现场解析实验或甲烷吸附实验等方法，测定样品的原地气量或最大吸附气量。这些方法需要取得地下真实样品，不仅成本高、周期长，而且由于损失气量无法测量和地下条件无法恢复，也存在难以评估的误差。第二类是间接方法，该类方法通过电信号或声波信号对不同含气量储层的反映不同，利用地球物理技术间接计算含气量或吸附气量。这些方法虽然可以在不取心情况下计算吸附气量，但是由于多解性导致误差较大。而且此类方法常基于信号对含气量的间接关系和经验关系，并没有从赋存机理的角度出发，导致普适性不强。专利CN112162000A和CN108460219A分别公布了基于实际岩心和甲烷等温吸附实验的吸附气量计算方法。专利CN112051179和CN108827822分别公布含水页岩吸附气量实验测定方法和装置，目前未见公布在取心之前的地下含水泥页岩储层中的吸附气量计算方法。

因此，为满足未知区的勘探预测和钻后选层的快速决策，需要一种可以反映地下高温高压和含水条件的快速高效的泥页岩吸附气量计算方法

发明内容

为了解决现有技术中的不足之处，本发明综合甲烷吸附的SDR模型，从吸附机理出发，综合考虑地层温度、压力、含水饱和度和矿物组成，提供一种地下含水泥页岩储层吸附气量快速估算方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种地下含水泥页岩储层吸附气量快速估算方法，包括以下步骤：

（1）获取目的层泥页岩储层相关参数和地下温压条件；

（2）基于泥页岩矿物成分和组成，建立30℃时泥页岩储层最大含气量模型；

（3）根据获取的泥页岩储层相关参数和地下温压条件，利用甲烷吸附SDR模型，建立泥页岩储层在地下温压条件下的吸附气量预测模型；

（4）建立地下含水泥页岩储层吸附气量模型，估算真实地下温压条件下绝对吸附气量。

步骤（1）具体为：泥页岩储层相关参数包括黏土矿物（高岭石、绿泥石、伊利石和伊蒙混层）的质量分数、总有机碳含量和含水饱和度，参数获取方法采用地球物理方法或者实验测试方法；

地下温压条件为储层所处的温度和压力条件，地下温压条件通过地温梯度和压力梯度计算，或者通过地球物理方法计算获得；

步骤（2）具体为：根据黏土矿物的质量分数和总有机碳含量计算30℃时泥页岩储层最大吸附气量，计算公式为