[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

说明书

本发明公开了一种确定页岩气井吸附气和游离气产出贡献的方法，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。根据本发明的方法可以获取在页岩气生产过程中产生的吸附气和游离气量；本发明的方法过程简单，具有很高的实用价值和推广价值。

技术领域

本发明涉及地质勘探开发领域，具体涉及一种确定页岩气井吸附气和游离气产出贡献的方法。

背景技术

页岩气是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主。页岩气往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层，因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。由于页岩气储层渗透率低，开采难度较大，需要通过水平井钻井和多段压裂技术才能实现有效开发。随着水平井钻井、多段压裂技术的发展，各国都已实现了页岩气的商业开发。

与常规气藏不同，除游离气外，页岩储层通过解吸附作用产生大量气体。考虑到页岩独特的存储机制，页岩气主要以吸附态和游离态存在，准确的估计游离气和吸附气的产量贡献对页岩气开发至关重要。但是目前的方法很难估计在页岩气生产过程中产生的吸附气和游离气多少。

发明内容

本发明提供了一种确定页岩气井吸附气和游离气产出贡献的方法，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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

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；

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；