一种游离气赋存定量方法、装置、电子设备和可读存储介质与流程

本发明涉及油气勘探，具体涉及一种游离气赋存定量方法、装置、电子设备和可读存储介质，可用于页岩气中游离气赋存定量。

背景技术：

1、埋藏条件下页岩气赋存形式主要有游离气和吸附气两种。浅层和常压条件下页岩气主体以吸附气为主，而在深层超压条件下，在地层温度和压力双重作用下，由于高温导致吸附能力降低，同时高压下游离气密度显著增加，从而使得页岩孔隙中游离气赋存占主导。游离气含量高，则有利于页岩气压裂开采并形成高产。因此，埋藏条件下如何更准确有效获取页岩孔隙中的游离气量十分关键。

2、前人围绕游离气定量方法开展了较多研究，例如：

3、专利文献号cn108535160b，页岩游离气饱和度计算方法及系统，其利用中值测井和密度测井开展了游离气饱和度计算。

4、专利文献号cn107387068b，一种用于确定页岩气储层游离气含量的方法及系统，其利用测井资料计算得到游离气含量。

5、专利文献号cn105606703a，页岩吸附气和游离气的计算方法及其测量装置，其利用页岩等温吸附-声波联测定量获取了页岩中的游离气、吸附气量。

6、专利文献号cn113533128a，一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法，其借助保压取芯建立了吸附气、游离气计算方法。

7、专利文献号cn107797139b，页岩储层游离气含气量地震预测方法及系统，其公开了页岩游离气含气量地震预测方法。

8、前人提出的上述游离气计算方法虽然有效解决了不同条件下游离气赋存定量问题，但计算过程未考虑埋藏条件下页岩孔隙网络结构特征，将页岩孔隙压力视同为常规储层，即页岩所有微纳米孔隙中的压力均为同一压力体系，这种等效方法将很大程度上影响游离气的赋存定量。随着研究的推进，已经普遍认识到页岩储层中含有原生束缚水，这部分束缚水赋存于纳米喉道中并形成不同程度的毛细管力封闭，从而使得页岩储层中存在多个压力体系。

9、因此，实际埋藏条件下页岩储层中游离气的赋存定量必须要考虑孔隙结构以及毛细管力封闭特征，同时还需要考虑吸附气和束缚水赋存空间对游离气赋存的影响。

技术实现思路

1、本申请提供一种游离气赋存定量方法、装置、电子设备和可读存储介质，以解决现有技术对游离气赋存定量不够精确的技术问题，其考虑了毛细管力封闭效应。

2、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种游离气赋存定量方法，包括：

3、计算不同孔隙压力体系中游离气赋存空间；

4、获取页岩喉道分布特征；

5、获取不同直径喉道对应的毛细管力pc以及封闭所形成的孔隙压力pp，其中，埋藏条件下，孔隙中的孔隙压力pp与静水柱压力pw和毛细管力pc处于平衡状态，即pp＝pw+pc；

6、获取不同孔隙压力体系中游离气赋存量；

7、计算游离气赋存总量。

8、一种实施例中，所述计算不同孔隙压力体系中游离气赋存空间包括：

9、获得单位质量页岩的总孔隙空间pt；

10、获取埋藏条件下吸附气占据的孔隙空间pa；

11、获取页岩含水饱和度sw；

12、计算游离气赋存空间pf，pf＝pt*(1-sw)-pa。

13、一种实施例中，所述获取页岩喉道分布特征包括：

14、获取页岩孔径分布曲线；

15、通过绘制直方图得到不同级别喉道的占比特征。

16、一种实施例中，不同喉道中的毛细管力pc采用基于圆柱直管状孔隙模型进行理论计算，或者通过构建不同类型的孔道模型，基于分子动力学模拟以获取。

17、一种实施例中，所述获取不同孔隙压力体系中游离气赋存量包括：

18、根据不同喉道所封闭形成的孔隙压力对应的游离气密度fa、游离气赋存空间pf，计算出各孔隙中的游离气量gf＝fa*pf。

19、一种实施例中，根据孔隙压力pp、地层温度，利用甲烷气状态方程计算出对应的游离气密度fa。

20、一种实施例中，利用pr方程计算出对应的游离气密度fa。

21、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种游离气赋存定量装置，包括：

22、游离气赋存空间计算模块，用于计算不同孔隙压力体系中游离气赋存空间；

23、页岩喉道分布特征获取模块；

24、毛细管力和孔隙压力获取模块，用于获取不同直径喉道对应的毛细管力pc以及封闭所形成的孔隙压力pp，其中，埋藏条件下，孔隙中的孔隙压力pp与静水柱压力pw和毛细管力pc处于平衡状态，即pp＝pw+pc；

25、游离气赋存量获取模块，用于获取不同孔隙压力体系中游离气赋存量；

26、和

27、游离气赋存总量计算模块。

28、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种电子设备，包括：

29、存储器；

30、和

31、处理器；

32、其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令；所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上任意一项所述的游离气赋存定量方法。

33、根据本申请的一方面，一种实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机指令；其中，所述计算机指令被处理器执行时，实现如上任意一项所述的游离气赋存定量方法。

34、本申请上述实施例的技术方案，综合考虑页岩孔隙结构特征、毛细管力封闭效应以及吸附气和束缚水赋存特征。相比于前人而言，本发明的游离气赋存定量方法，以页岩微纳米孔隙分布特征以及埋藏条件下气-水赋存为基础，更接近实际地质条件，能够更客观有效来定量确定游离气量，从而为精细评价不同层段页岩游离气量提供有力支撑。

技术特征：

1.一种游离气赋存定量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，所述计算不同孔隙压力体系中游离气赋存空间包括：

3.根据权利要求1所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，所述获取页岩喉道分布特征包括：

4.根据权利要求1所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，不同喉道中的毛细管力pc采用基于圆柱直管状孔隙模型进行理论计算，或者通过构建不同类型的孔道模型，基于分子动力学模拟以获取。

5.根据权利要求1所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，所述获取不同孔隙压力体系中游离气赋存量包括：

6.根据权利要求5所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，根据孔隙压力pp、地层温度，利用甲烷气状态方程计算出对应的游离气密度fa。

7.根据权利要求6所述的一种游离气赋存定量方法，其特征在于，利用pr方程计算出对应的游离气密度fa。

8.一种游离气赋存定量装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机指令；其中，所述计算机指令被处理器执行时，实现权利要求1至7中任意一项所述的游离气赋存定量方法。

技术总结本发明涉及油气勘探技术领域，公开了一种游离气赋存定量方法、装置、电子设备和可读存储介质。游离气赋存定量方法，包括：计算不同孔隙压力体系中游离气赋存空间；获取页岩喉道分布特征；获取不同直径喉道对应的毛细管力Pc以及封闭所形成的孔隙压力Pp；获取不同孔隙压力体系中游离气赋存量；计算游离气赋存总量。上述技术方案，综合考虑页岩孔隙结构特征、毛细管力封闭效应以及吸附气和束缚水赋存特征。相比于前人而言，本发明的游离气赋存定量方法，以页岩微纳米孔隙分布特征以及埋藏条件下气‑水赋存为基础，更接近实际地质条件，能够更客观有效来定量确定游离气量，从而为精细评价不同层段页岩游离气量提供有力支撑。技术研发人员：俞凌杰,刘友祥,亓华胜,杨海元受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14