一種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法及裝置，屬于泥頁(yè)巖儲(chǔ)層含 氣量預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 頁(yè)巖氣是一種新型天然氣資源，但對(duì)于如何確定儲(chǔ)層中的頁(yè)巖氣含氣量的研究還 存在困難。其中，如何有效獲取含氣量數(shù)據(jù)、如何選取適合頁(yè)巖氣含氣量計(jì)算的方法和參數(shù) 以及如何對(duì)頁(yè)巖氣含氣量做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)都還是頁(yè)巖氣研究的重要內(nèi)容。
[0003] 對(duì)于頁(yè)巖氣含氣量的定量預(yù)測(cè)，目前主要采用的是單因素相關(guān)性分析法及主成分 分析，從而確定影響含氣量的主控因素，在此基礎(chǔ)上建立含氣量與主控因素之間的定量預(yù) 測(cè)模型，用定量預(yù)測(cè)模型來(lái)估算含氣量，達(dá)到含氣量的定量預(yù)測(cè)目的。而在頁(yè)巖氣中，吸附 氣作為最主要組成部分，直接影響總的氣體含量，通常情況下吸附態(tài)頁(yè)巖氣含量占頁(yè)巖氣 總含量的20%~85%。如能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)吸附氣含量則能夠提高對(duì)頁(yè)巖氣含氣量的定量預(yù) 測(cè)效果，但是目前還沒有一種方法能夠?qū)?yè)巖氣中的吸附氣含量進(jìn)行準(zhǔn)確的定量預(yù)測(cè)，從 而導(dǎo)致對(duì)頁(yè)巖氣含氣量的定量預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的頁(yè)巖氣含氣量的定量預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較差的問題，進(jìn)而提 出了一種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法及裝置，具體包括如下的技術(shù)方案：
[0005] -種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法，包括：
[0006] 獲取待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的吸附氣影響因素，所述吸附氣影響因素包括有機(jī)地化特征 參數(shù)、礦物組成參數(shù)、物性參數(shù)和外部參數(shù)；
[0007] 根據(jù)所述物性參數(shù)和所述待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過預(yù)定吸附 模型獲得所述待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的實(shí)測(cè)吸附氣含量；
[0008] 根據(jù)所述吸附氣影響因素和所述實(shí)測(cè)吸附氣含量確定實(shí)測(cè)吸附氣含量隨所述吸 附氣影響因素變化的散點(diǎn)圖；
[0009] 將所述散點(diǎn)圖擬合獲得吸附氣含量按預(yù)定影響因素變化的相關(guān)關(guān)系曲線和擬合 度，并將擬合度大于預(yù)定值的影響因素確定為吸附氣含量的主控因素；
[0010] 根據(jù)所述吸附氣含量的主控因素建立多元線性回歸模型；
[0011] 根據(jù)所述吸附氣影響因素和所述實(shí)測(cè)吸附氣含量，并通過所述多元線性回歸模型 確定吸附氣含量模型。
[0012] -種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的裝置，包括：
[0013] 參數(shù)獲取單元，用于獲取待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的吸附氣影響因素，所述吸附氣影響因 素包括有機(jī)地化特征參數(shù)、礦物組成參數(shù)、物性參數(shù)和外部參數(shù)；
[0014] 吸附氣含量確定單元，用于根據(jù)所述物性參數(shù)和所述待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的等溫吸附 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過預(yù)定吸附模型獲得所述待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的實(shí)測(cè)吸附氣含量；
[0015] 散點(diǎn)圖確定單元，用于根據(jù)所述吸附氣影響因素和所述實(shí)測(cè)吸附氣含量確定實(shí)測(cè) 吸附氣含量隨所述吸附氣影響因素變化的散點(diǎn)圖；
[0016] 主控因素確定單元，用于將所述散點(diǎn)圖擬合獲得吸附氣含量按預(yù)定影響因素變化 的相關(guān)關(guān)系曲線和擬合度，并將擬合度大于預(yù)定值的影響因素確定為吸附氣含量的主控因 素；
[0017] 線性回歸模型建立單元，用于根據(jù)所述吸附氣含量的主控因素建立多元線性回歸 豐旲型；
[0018] 吸附氣含量模型建立單元，用于根據(jù)所述吸附氣影響因素和所述實(shí)測(cè)吸附氣含 量，并通過所述多元線性回歸模型確定吸附氣含量模型。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是：通過待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得實(shí)測(cè)吸附 氣含量，并利用實(shí)測(cè)吸附氣含量與各個(gè)影響因素之間建立單因素相關(guān)性分析散點(diǎn)圖，再根 據(jù)擬合度確定吸附氣的主控因素，進(jìn)而通過吸附氣含量與主控因素之間的多元線性回歸方 程確定吸附氣含量的定量預(yù)測(cè)模型，具有頁(yè)巖氣含氣量的定量預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性較高的特 點(diǎn)，可為吸附氣含量及含氣量定量預(yù)測(cè)提供參考，具有廣泛的適用性。
【附圖說明】
[0020] 圖1以示例的方式示出了確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法的流程圖。
[0021] 圖2是實(shí)施例一提供的確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法的流程圖。
[0022] 圖3是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨TOC變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示TOC 的百分含量，縱坐標(biāo)表不吸附氣含量，單位為m3/t。
[0023] 圖4是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨Ro變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示Ro的 百分含量，縱坐標(biāo)表不吸附氣含量，單位為m3/t。
[0024] 圖5是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨粘土礦物變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示 粘土礦物的百分含量，縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m3/t。
[0025] 圖6是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨脆性礦物變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示 脆性礦物的百分含量，縱坐標(biāo)表不吸附氣含量，單位為m3/t。
[0026] 圖7是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨比表面積變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示 比表面積，單位為cm2/g，縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m3/t。
[0027] 圖8是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨孔隙度變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示孔 隙度，縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m3/t。
[0028] 圖9是實(shí)施例一提供的吸附含氣量隨密度變化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示密 度，單位為g/cm3縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m 3/t。
[0029] 圖10是實(shí)施例一提供的長(zhǎng)7段泥頁(yè)巖樣品等溫吸附實(shí)驗(yàn)吸附氣量隨地層壓力變 化的散點(diǎn)圖，其中的橫坐標(biāo)表示地層壓力，單位為MPa，縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m3/ to
[0030] 圖11是實(shí)施例一提供的等溫吸附實(shí)驗(yàn)獲得的吸附氣量隨地層溫度變化的散點(diǎn) 圖，其中的橫坐標(biāo)表示地層溫度，單位為°(：，縱坐標(biāo)表示吸附氣含量，單位為m3/t。
[0031] 圖12是實(shí)施例一提供的實(shí)測(cè)吸附含氣量與確定的吸附含氣量擬合關(guān)系圖，其中 的橫坐標(biāo)表示實(shí)施例一提供的方法確定的吸附氣含量，單位為m3/t，縱坐標(biāo)表示實(shí)測(cè)吸附 氣含量，單位為m3/t。
[0032] 圖13是實(shí)施例二提供的確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種確定泥頁(yè)巖儲(chǔ)層中吸附氣含量的方法，結(jié)合圖1所 示，該方法包括：
[0034] 步驟11，獲取待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的吸附氣影響因素，該吸附氣影響因素包括有機(jī)地 化特征參數(shù)、礦物組成參數(shù)、物性參數(shù)和外部參數(shù)。
[0035] 針對(duì)預(yù)定的泥頁(yè)巖氣藏區(qū)域，通過分析測(cè)試能夠獲得待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的吸附氣影 響因素，該吸附氣影響因素可以包括有機(jī)地化特征參數(shù)、礦物組成參數(shù)、物性參數(shù)和外部參 數(shù)。其中，該有機(jī)地化特征參數(shù)可以包括有機(jī)質(zhì)豐度參數(shù)TOC和有機(jī)質(zhì)成熟度參數(shù)Ro ;該礦 物組成參數(shù)可以包括粘土礦物含量和脆性礦物含量；物性參數(shù)包括比表面積BET、孔隙度Φ 和密度P ;該外部參數(shù)可以包括地層溫度T和地層壓力Ρ。
[0036] 步驟12,根據(jù)物性參數(shù)和待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過預(yù)定吸附 模型獲得待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的實(shí)測(cè)吸附氣含量。
[0037] 其中的預(yù)定吸附模型可采用Langmuir等溫吸附模型，并滿足如下的表達(dá)式：
[0039] 其中，V表示實(shí)測(cè)吸附氣含量，\表示蘭氏體積，P L表示蘭氏壓力，P表示地層壓 力。
[0040] 通過該Langmuir等溫吸附模型獲得待測(cè)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層的實(shí)測(cè)吸附氣含量的過程可 以包括=Langmuir等溫吸附模型中的值和V 可根據(jù)等溫（地層溫度T)吸附實(shí)驗(yàn)設(shè)定 至少兩