CN104297130A - 低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统，首先确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，之后设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，利用表观渗透率修正公式对预设渗透率进行修正，基于修正后的渗透率及其他相关参数进行渗流方程求解，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，之后生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，当第一曲线和第二曲线的拟合结果满足预设精度要求时，将当前设定的预设渗透率作为测试样本的固有渗透率。本发明公开的方法和系统，能够更加准确的解释低渗透率储层的固有渗透率。

Description

低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统

技术领域

本发明属于油藏开发技术领域，尤其涉及低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统。

背景技术

目前，对低渗透率储层(如致密岩心或页岩)中油气藏进行认知和建模的重要方法之一就是进行岩心测试，而岩心的渗透率测试则是认识油藏流动能力、并进行油藏评价的最基础也是最重要的分析测试手段。

根据所使用流体的不同，渗透率的测试方法可分为液体渗透率测试及气体渗透率测试两种方式，目前针对低渗透率储层多采用气体渗透率测量。渗透率的测试原理通常基于达西(Darcy)定律，即多孔介质其流量正比于压力梯度，反比于流体粘度，其系数即为多孔介质的渗透率、代表了多孔介质的流动能力。渗透率测试的目的是对多孔介质的流动能力进行判断。

达西定律对大多数情况都适用，其渗透率被认为是岩石属性，但在使用低压气体进行试验的过程中发现，岩石的视渗透率会随着气体压力的变化而变化，得到的岩石的视渗透率通常高于岩石的固有渗透率。在对低渗透率储层进行气体渗透率测试的过程中，这个问题更加明显：由于低渗透率储层的孔隙尺寸较小，气体在流动过程中存在壁面滑移效应，这导致视渗透率偏高。壁面滑移效应是指：在孔隙尺寸与分子自由程相当量级时，气体分子与壁面分子间的碰撞造成壁面附近存在气体分子速度不为零的情况。

如果渗透率测试出现较大偏差，会为后续的油藏评价及开发带来不利的影响。因此，如何准确解释低渗透率储层的固有渗透率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法及系统，以便更准确的解释低渗透率储层的固有渗透率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，所述方法包括：

确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；

设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；

利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；

利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；

对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；

如果所述拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；

如果所述拟合结果不满足所述预设精度要求，则重新设定所述测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正的步骤及后续步骤。

优选的，利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正，包括：

分别测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；

依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；

利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l，

其中，k_l为所述测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

优选的，确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，包括：

在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；

利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

优选的，对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合包括：对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。

本发明还公开一种低渗透率储层的固有渗透率解释系统，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，所述固有渗透率解释系统包括：

第一曲线确定单元，用于确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；

参数设定单元，用于设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；

修正单元，用于利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；

第二曲线确定单元，用于利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；

曲线拟合单元，用于对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；

第一处理单元，用于在所述拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；

第二处理单元，用于在所述拟合结果不满足所述预设精度要求的情况下，重新设定所述测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，之后触发所述修正单元利用表观渗透率修正公式对所述测试样本当前的预设渗透率进行修正。

优选的，所述修正单元包括：

参数测定子单元，用于测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；

克努森数确定子单元，用于依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；

修正子单元，用于利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l，

其中，k_l为所述测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

优选的，所述第一曲线确定单元包括：

渗透率测试子单元，用于在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；

曲线生成子单元，用于利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

优选的，所述曲线拟合单元对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。

由此可见，本发明的有益效果为：本发明公开的低渗透率储层的固有渗透率解释方法，首先确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，之后设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，利用表观渗透率修正公式对该预设渗透率进行修正，之后基于修正后的渗透率以及其他相关参数进行渗流方程求解，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，利用获得的气体的流量计算值生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，当第一曲线和第二曲线的拟合结果满足预设精度要求时，将当前设定的预设渗透率作为测试样本的固有渗透率。可以看出，当拟合结果满足预设精度要求时，测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，与测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线已经非常接近，相应的，当前设定的测试样本的预设渗透率也很接近测试样本真实的渗透率、具有较高精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法的流程图；

图2为本发明公开的另一种低渗透率储层的固有渗透率解释系统的结构示意图；

图3为图2中第一曲线确定单元的一种结构示意图；

图4为图2中修正单元的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，以便更准确的解释低渗透率储层的固有渗透率。本发明中的低渗透率储层包括致密岩心和页岩。

参见图1，图1为本发明公开的低渗透率储层的固有渗透率解释方法的流程图。该方法包括：

步骤S1：确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

在地层中采集测试样本，之后利用现有的气体渗透率测试方法对测试样本进行测试，得到测试样本的流量测量值随测试压力变化的曲线。

具体的，在不同测试压力下对测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下测试样本中气体的流量测量值；利用不同的测试压力，以及测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的曲线，为了便于表述，将该曲线记为第一曲线。

步骤S2：设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比。

实施中，测试样本的预设渗透率可以设定为低渗透率储层理论渗透率区间内的任意一个数值。例如：低渗透率储层的理论渗透率为A1至A2，在步骤S2中可以将测试样本的预设渗透率设定为A1或A2，也可以设置为A1至A2之间的任意一个数值。在后续步骤S8中，可以依据相应的调整策略重新设定测试样本的预设渗透率。

步骤S3：利用表观渗透率修正公式对测试样本的预设渗透率进行修正。

步骤S4：利用岩心模型、测试压力、气体性质和对预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线。

其中，岩心模型、测试压力和气体性质由实验条件给出，是已知量。

利用对测试样本的预设渗透率进行修正后得到的渗透率值、岩心模型、测试压力和气体性质进行渗流方程求解，就可以对在当前测试压力下的测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得当前测试压力下测试样本中气体的流量计算值。针对不同的测试压力分别进行渗流方程求解，就可以获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值。之后，基于不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，就可以生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的曲线，为了便于表述，将该曲线记为第二曲线。

步骤S5：对第一曲线和第二曲线进行拟合，得到拟合结果。

步骤S6：判断拟合结果是否满足预设精度要求，若满足预设精度要求，则执行步骤S7，若不满足预设精度要求，则执行步骤S8。

步骤S7：确定当前设定的测试样本的预设渗透率为测试样本的固有渗透率。同时，也可以确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比。

步骤S8：重新设定测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行步骤S3。

对第一曲线和第二曲线进行拟合，得到拟合结果。如果拟合结果满足预设精度要求，说明第二曲线非常接近第一曲线，相应的，当前设定的测试样本的预设渗透率很接近测试样本真实的渗透率，将其作为测试样本的固有渗透率。如果拟合结果不满足预设精度要求，说明第二曲线和第一曲线的有较大差异，此时设定的测试样本的预设渗透率偏离于测试样本真实的渗透率，因此，要重新设定测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，再次执行步骤S3和后续的步骤。

本发明公开的低渗透率储层的固有渗透率解释方法，首先确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，之后设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，利用表观渗透率修正公式对该预设渗透率进行修正，之后基于修正后的渗透率以及其他相关参数进行渗流方程求解，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，利用获得的气体的流量计算值生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，当第一曲线和第二曲线的拟合结果满足预设精度要求时，将当前设定的预设渗透率作为测试样本的固有渗透率。可以看出，当拟合结果满足预设精度要求时，测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，与测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线已经非常接近，相应的，当前设定的测试样本的预设渗透率也很接近测试样本真实的渗透率、具有较高精度。

实施中，如果步骤S2将测试样本的预设渗透率设定为低渗透率储层的理论渗透率区间的最小值，那么在步骤S8中，可以在测试样本当前的预设渗透率的基础上增大预设步长作为新的预设渗透率，基于该新的预设渗透率再次执行步骤S3及后续步骤。

如果步骤S2将测试样本的预设渗透率设定为低渗透率储层的理论渗透率区间的最大值，那么在步骤S8中，可以在测试样本当前的预设渗透率的基础上减小预设步长作为新的预设渗透率，基于该新的预设渗透率再次执行步骤S3及后续步骤。

如果步骤S2将测试样本的预设渗透率设定为数值一，该数值一位于低渗透率储层的理论渗透率区间的最大值和最小值之间。那么在步骤S8中，可以先沿着增大的方向调整测试样本的预设渗透率，如果直至将测试样本的预设渗透率设定为该理论渗透率区间的最大值，仍未确定出测试样本的固有渗透率，后续从该数值一沿减小的方向调整测试样本的预设渗透率，直至确定出测试样本的固有渗透率。

在本发明上述公开的方法中，利用表观渗透率修正公式对测试样本的预设渗透率进行修正的过程，包括：

分别测定气体粘度、测试样本的孔隙直径和测试样本在测试时的温度；

依据公式确定测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为测试样本的孔隙直径，p为测试压力；

利用表观渗透率修正公式修正测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l。其中，k_l为测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

另外，上述对第一曲线和第二曲线进行拟合包括：对第一曲线和第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。

本发明还相应公开低渗透率储层的固有渗透率解释系统，其结构如图2所示，包括第一曲线确定单元10、渗透率设定单元20、修正单元30、第二曲线确定单元40、曲线拟合单元50、第一处理单元60和第二处理单元70。

其中：

第一曲线确定单元10，用于确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

参数设定单元20，用于设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比。

修正单元30，用于利用表观渗透率修正公式对测试样本的预设渗透率进行修正。

第二曲线确定单元40，用于利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，其中，岩心模型、测试压力和气体性质由实验条件给出，是已知量。

曲线拟合单元50，用于对第一曲线和第二曲线进行拟合，得到拟合结果。

第一处理单元60，用于在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的测试样本的预设渗透率为测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比。

第二处理单元70，用于在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，之后触发修正单元利用表观渗透率修正公式对测试样本当前的预设渗透率进行修正。

本发明公开的低渗透率储层的固有渗透率解释系统，首先确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，之后设定测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，利用表观渗透率修正公式对该预设渗透率进行修正，之后基于修正后的渗透率以及其他相关参数进行渗流方程求解，获得不同测试压力下测试样本中气体的流量计算值，利用获得的气体的流量计算值生成测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线，当第一曲线和第二曲线的拟合结果满足预设精度要求时，将当前设定的预设渗透率作为测试样本的固有渗透率。可以看出，当拟合结果满足预设精度要求时，测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，与测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线已经非常接近，相应的，当前设定的测试样本的预设渗透率也很接近测试样本真实的渗透率、具有较高精度。

其中，第一曲线确定单元10的结构如图3所示，包括渗透率测试子单元11和曲线生成子单元12。

其中：

渗透率测试子单元11，用于在不同测试压力下对测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下测试样本中气体的流量测量值。

曲线生成子单元12，用于利用不同的测试压力，以及测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

修正单元30的结构如图3所示，包括参数测定子单元31、克努森数确定子单元32和修正子单元33。

其中：

参数测定子单元31，用于测定气体粘度、测试样本的孔隙直径以及测试样本在测试时的温度。

克努森数确定子单元32，用于依据公式确定测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为测试样本的孔隙直径，p为测试压力。

修正子单元33，用于利用表观渗透率修正公式修正测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l。

其中，k_l为测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

作为优选实施方式，曲线拟合单元50对第一曲线和第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种低渗透率储层的固有渗透率解释方法，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，其特征在于，所述方法包括：

确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；

设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；

利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；

利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；

对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；

如果所述拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；

如果所述拟合结果不满足所述预设精度要求，则重新设定所述测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，执行利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正的步骤及后续步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正，包括：

分别测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；

依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；

利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l，

其中，k_l为所述测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线，包括：

在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；

利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合包括：对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。

5.一种低渗透率储层的固有渗透率解释系统，所述低渗透率储层包括致密岩心和页岩，其特征在于，所述固有渗透率解释系统包括：

第一曲线确定单元，用于确定测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线；

参数设定单元，用于设定所述测试样本的预设渗透率、以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比；

修正单元，用于利用表观渗透率修正公式对所述测试样本的预设渗透率进行修正；

第二曲线确定单元，用于利用岩心模型、测试压力、气体性质和对所述预设渗透率进行修正后得到的渗透率值进行渗流方程求解，对在不同测试压力下所述测试样本中气体的流动情况进行模拟，获得不同测试压力下所述测试样本中气体的流量计算值，生成所述测试样本中气体的流量计算值随测试压力变化的第二曲线；

曲线拟合单元，用于对所述第一曲线和所述第二曲线进行拟合，得到拟合结果；

第一处理单元，用于在所述拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的所述测试样本的预设渗透率为所述测试样本的固有渗透率，确定当前设定的以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例为所述测试样本以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，确定当前设定的滑移距离与分子平均自由程之比为所述测试样本的滑移距离与分子平均自由程之比；

第二处理单元，用于在所述拟合结果不满足所述预设精度要求的情况下，重新设定所述测试样本的预设渗透率、孔隙壁面以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，以及滑移距离与分子平均自由程之比，之后触发所述修正单元利用表观渗透率修正公式对所述测试样本当前的预设渗透率进行修正。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述修正单元包括：

参数测定子单元，用于测定气体粘度、所述测试样本的孔隙直径以及所述测试样本在测试时的温度；

克努森数确定子单元，用于依据公式确定所述测试样本在不同测试压力下的克努森数，其中Kn为克努森数，μ为气体粘度，R＝8314J/Kmol/K为气体常数，T为所述测试样本在测试时的温度，M为气体摩尔质量，d为所述测试样本的孔隙直径，p为测试压力；

修正子单元，用于利用表观渗透率修正公式修正所述测试样本的预设渗透率，表观渗透率修正公式为：k_CS＝[1-8f_HZ(Kn)]k_l，

其中，k_l为所述测试样本的预设渗透率，k_CS为修正后的渗透率值， $f_{\mathrm{HZ}}\left(\mathrm{Kn}\right)=[(1+C)\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}-C^2]K{n}^2+[C-\frac{1-(1-C){\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\υ}}}]\mathrm{Kn},$ σ_υ为以漫反射形式被孔隙壁面反射回来的气体比例，C为滑移距离与分子平均自由程之比。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述第一曲线确定单元包括：

渗透率测试子单元，用于在不同测试压力下对所述测试样本进行气体渗透率测试，获得在不同测试压力下所述测试样本中气体的流量测量值；

曲线生成子单元，用于利用不同的测试压力，以及所述测试样本在各测试压力下气体的流量测量值，生成所述测试样本中气体的流量测量值随测试压力变化的第一曲线。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述曲线拟合单元对所述第一曲线和所述第二曲线进行流量史拟合、流量降落或恢复拟合，以及流量导数拟合。