[发明专利]一种确定页岩气井吸附气和游离气产出贡献的方法

权利要求书

1.一种确定页岩气井吸附气和游离气产出贡献的方法，其特征在于，所述方法包括：

建立基于地层压力分布的页岩地层吸附气和游离气产出模型，其中，假设地层为矩形封闭边界，假设页岩气井是多段压裂水平井，建立吸附气计算模型、基质游离气计算模型以及裂缝游离气计算模型；

获取实际测井和生产数据，根据所述实际测井和生产数据计算地层压力分布数据；

将所述地层压力分布数据代入所述页岩地层吸附气和游离气产出模型，计算页岩地层吸附气和游离气产出；

建立吸附气计算模型、基质游离气计算模型以及裂缝游离气计算模型，其中：

吸附气的量可以表示为

基质游离气可以表示为

裂缝游离气可以表示为

根据吸附气计算模型、基质游离气计算模型以及裂缝游离气计算模型计算在第b天和第(b-1)天里地层中的游离气和吸附气量，在第b天生产过程中，流量中游离气和吸附气可以表示为：

q_ad(b)＝Q_ad(b-1)-Q_ad(b)

q_free(b)＝Q_m(b-1)-Q_m(b)+Q_f(b-1)-Q_f(b)

式中：

V_l为朗缪尔体积；

p_l为朗缪尔压力；

p(x,y,t)为地层压力分布；

x、y分别为在x坐标轴、y坐标轴方向的距离；

t为时间；

h是地层厚度；

φ是孔隙度；

下标i是表示初始地层压力条件；

ρ_m是页岩基质密度；

p是气体压力

T是温度；

z是气体偏差因子；

下标SC表示标准条件；

x_e，y_e是地层的边界长度；

S_wm是基质含水饱和度；

ρ_stp是在标准条件下，页岩气气体密度；

ρ_ad是吸附相密度；

p_wf是井底压力；

w是裂缝宽度；

x_fi是第i条裂缝的裂缝半长；

S_wf是裂缝的含水饱和度；

z(p)是随压力p变化的气体偏差因子；

是随压力p变化的孔隙度；

z(p_wf)为在井底压力p_wf下的气体偏差因子；

n为裂缝的数量；

q_ad是页岩气中的吸附气日产量；

q_free是页岩气中的中游离气日产量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立吸附气计算模型，其中，用等温吸附模型描述页岩中的气体吸附。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，建立吸附气计算模型，其中，用朗缪尔吸附模型描述页岩中的气体吸附。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对裂缝游离气建立产出模型，其中，假设裂缝具有无限导流能力，裂缝形状为立方体。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述实际测井数据计算地层压力分布数据，其中，建立地层压力分布计算模型，包括：

建立孔隙度、渗透率方程；

建立页岩气流动方程；

建立气体扩散方程；

确定内边界条件；

无量纲化方程；

求解方程确定地层压力分布计算模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，建立地层压力分布计算模型，其中：

假设在完全封闭的矩形地层水平中心有一口多段压裂水平井；

孔隙度和渗透率和压力有关，由P-M方程确定。