【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种页岩气储层非均质性评价方法及装置。
技术介绍
1、页岩气主要以游离态和吸附态两种状态存储于页岩储层中，其中，游离态页岩气赋存在页岩微裂缝和孔隙中，吸附态页岩气赋存在有机质及部分黏土矿物纳米级孔隙的表面，吸附态页岩气含量的多少直接影响了页岩气井后期的稳产能力。与常规储层不同，页岩气储层致密，页岩既作为烃源岩也作为储集层，常规的储层孔隙结构表征方法难以定量表征纳米级孔隙的分布。现有技术中常用高压压汞法和低温吸附法表征页岩储层的孔隙结构参数，但每种方法都存在一定的局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术人发现，高压压汞法是获取常规储层孔隙结构参数比较成熟的方法，其测量的孔径范围在100nm以上，难以表征页岩纳米级孔隙(＜100nm)的分布，且高压注入条件下页岩样品会发生破裂形成次生裂缝，影响探测结果的准确性；低温吸附法是借鉴材料学领域常用的方法，其实验原理是利用不同气体作为探针介质，探测纳米级孔隙结构的分布，其中，二氧化碳分子只适用于孔径小于1nm的窄微孔的探测，氮气分子主要适用于孔径介于2-50nm介孔的探测。氮气分子一直作为探测纳米级孔径的理想吸附质分子，但是近年来研究表明，其在探测微孔方面存在明显不足，主要是在极低相对压力段(10-7)，吸附等温线难以达到平衡，且由于四极距作用的存在，氮气分子会和吸附剂表面的功能团发生相互作用，从而影响探测结果的准确性。进而，基于该探测结果得到的非均质评价结果准确度也大大降低。鉴于上述问题，本专利技术实施例有必要提出一种页
2、第一方面，本专利技术提供一种页岩气储层非均质性评价方法，包括：
3、获取页岩气储层样品的二氧化碳吸附数据和氩气吸附数据；
4、根据所述二氧化碳吸附数据确定所述页岩气储层样品的第一比表面积和第一孔径分布数据；
5、根据所述氩气吸附数据确定所述页岩气储层样品的第二比表面积和第二孔径分布数据；
6、根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据，确定非均质评价结果。
7、在一个或一些实施例中，所述根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据，确定非均质评价结果，包括：
8、根据所述二氧化碳吸附数据和所述第一孔径分布数据确定第一分形维数；
9、根据所述氩气吸附数据和所述第二孔径分布数据确定第二分形维数；
10、根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一分形维数和所述第二分形维数，确定非均质评价结果。
11、在一个或一些实施例中，所述二氧化碳吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第一实验压力和第一实验温度条件下进行二氧化碳吸附测试得到的；所述第一比表面积通过下述公式1确定：
12、
13、其中：v1为二氧化碳吸附数据；v0为微孔体积；k为常数；p1为第一实验压力；p01为第一实验温度下二氧化碳的饱和蒸气压；s1为第一比表面积。
14、在一个或一些实施例中，所述第一孔径分布数据通过下述公式2确定：
15、
16、其中：为第一孔径分布数据；w为孔宽；p1为第一实验压力；p01为第一实验温度下二氧化碳的饱和蒸气压；n(p1/p01,w)为不同孔径孔的理论等温线核；f(w)为孔径分布函数。
17、在一个或一些实施例中，所述氩气吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第二实验压力和第二实验温度条件下进行氩气吸附测试得到的；所述第二比表面积通过下述公式3确定：
18、
19、
20、其中：v2为氩气吸附数据；vm为单分子层的饱和吸附量，通过公式4确定；p2为第二实验压力；p02为第二实验温度下氩气的饱和蒸气压；c1为常数；s2为第二比表面积；n为avogadro常数；am为一个氩气分子在试样表面所占的面积。
21、在一个或一些实施例中，所述第二孔径分布数据通过下述公式5确定：
22、
23、其中：为第二孔径分布数据；w为孔宽；p2为第二实验压力；p02为第二实验温度下氩气的饱和蒸气压；n(p2/p02,w)为不同孔径孔的理论等温线核；f(w)为孔径分布函数。
24、在一个或一些实施例中，所述第一分形维数通过下述公式6确定：
25、lnj(x)＝(2-d1)lnx+c2，公式6；
26、
27、其中：x为二氧化碳吸附数据对应的孔半径；j(x)通过上述公式7确定；τ为伽马分布函数；c2为常数；p为伽马分布函数的尺度参数；v为伽马分布函数的形状参数；z为特征能e0的倒数；d1为第一分形维数。
28、在一个或一些实施例中，所述第二分形维数通过下述公式8确定：
29、
30、其中：v2为氩气吸附数据；p2为第二实验压力；p02为第二实验温度下氩气的饱和蒸气压；c3为常数；d2为第二分形维数。
31、在一个或一些实施例中，所述根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一分形维数和所述第二分形维数，确定非均质评价结果，包括：
32、将所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一分形维数和所述第二分形维数代入下述公式9确定综合分形指数，将所述综合分形指数作为非均质评价结果：
33、
34、其中：d为综合分形指数；s1为第一比表面积；s2为第二比表面积；d1为第一分形维数；d2为第二分形维数。
35、第二方面，本专利技术提供一种页岩气储层纳米级孔隙结构定量表征方法，包括：
36、获取页岩气储层样品的二氧化碳吸附数据和氩气吸附数据；
37、根据所述二氧化碳吸附数据确定所述页岩气储层样品的第一孔径分布数据；
38、根据所述氩气吸附数据确定所述页岩气储层样品的第二孔径分布数据；
39、根据所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据确定孔径分布曲线。
40、第三方面，本专利技术提供一种页岩气储层非均质性评价装置，包括：
41、第一采集模块，用于获取页岩气储层样品的二氧化碳吸附数据和氩气吸附数据；
42、第一计算模块，用于根据所述二氧化碳吸附数据确定所述页岩气储层样品的第一比表面积和第一孔径分布数据；
43、第二计算模块，用于根据所述氩气吸附数据确定所述页岩气储层样品的第二比表面积和第二孔径分布数据；
44、非均质评价结果确定模块，用于根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据，确定非均质评价结果。
45、第四方面，本专利技术提供一种页岩气储层纳米级孔隙结构定量表征装置，包括：
46、第二采集模块，用于获取页岩气储层样品的二氧化碳吸附数据和氩气吸附数据；
47、第三计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据，确定非均质评价结果，包括：
3.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述二氧化碳吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第一实验压力和第一实验温度条件下进行二氧化碳吸附测试得到的；所述第一比表面积通过下述公式1确定：
4.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述第一孔径分布数据通过下述公式2确定：
5.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述氩气吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第二实验压力和第二实验温度条件下进行氩气吸附测试得到的；所述第二比表面积通过下述公式3确定：
6.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述第二孔径分布数据通过下述公式5确定：
7.根据权利要求4所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于
8.根据权利要求6所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述第二分形维数通过下述公式8确定：
9.根据权利要求2-8任一项所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一分形维数和所述第二分形维数，确定非均质评价结果，包括：
10.一种页岩气储层纳米级孔隙结构定量表征方法，其特征在于，包括：
11.一种页岩气储层非均质性评价装置，其特征在于，包括：
12.一种页岩气储层纳米级孔隙结构定量表征装置，其特征在于，包括：
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的页岩气储层非均质性评价方法或如权利要求10所述的页岩气储层纳米级孔隙结构定量表征方法。
14.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；
...【技术特征摘要】
1.一种页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述根据所述第一比表面积、所述第二比表面积、所述第一孔径分布数据和所述第二孔径分布数据，确定非均质评价结果，包括：
3.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述二氧化碳吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第一实验压力和第一实验温度条件下进行二氧化碳吸附测试得到的；所述第一比表面积通过下述公式1确定：
4.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述第一孔径分布数据通过下述公式2确定：
5.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述氩气吸附数据是通过对所述页岩气储层样品在第二实验压力和第二实验温度条件下进行氩气吸附测试得到的；所述第二比表面积通过下述公式3确定：
6.根据权利要求2所述的页岩气储层非均质性评价方法，其特征在于，所述第二孔径分布数据通过下述公式5确定：
7.根据权利要求4所述的页岩气储层...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾爱林，朱汉卿，位云生，闫海军，齐亚东，王军磊，袁贺，张成林，黄小青，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。