CN104695952A - 非常规气藏地层参数的解释方法及解释系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非常规气藏地层参数的解释方法，首先建立非常规气藏的组分模型，之后利用该组分模型、非常规气藏的井筒类型、生产方式、生产条件、地层参数、初始条件和井筒参数计算非常规气藏中样本气体的组分摩尔比例，之后将该样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线以及组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线分别与相应的实际测量曲线进行拟合，在拟合结果满足预设精度要求时，确定当前设定的地层参数为非常规气藏的实际地层参数。本发明公开的解释方法，不需要关井，并且得到的地层参数更加精确。本发明还公开了非常规气藏地层参数的解释系统。

Description

非常规气藏地层参数的解释方法及解释系统

技术领域

本发明属于油气藏开发技术领域，尤其涉及非常规气藏地层参数的解释方法及解释系统。

背景技术

非常规气藏指的是地质存储条件复杂、开采较为困难的气藏，例如致密气藏、页岩气藏和煤层气藏。非常规气藏地层参数主要包括渗透率、孔隙度、气体吸附压力、气体吸附量、边界类型和边界大小。

目前主要通过非稳态试井方法确定非常规气藏的地层参数。非稳态试井分为常规试井和现代试井。常规试井通常是在直角坐标或半对数坐标中绘出实测的井底压力随时间变化的直线段，利用该直线段的斜率来反求非常规气藏的地层参数。现代试井是依据渗流理论计算出给定参数下的井底无量纲压力对无量纲时间的曲线，称为理论图版，再将实测曲线与理论图版进行拟合，以此确定非常规气藏的地层参数。

但是，上述各试井方法都是采用井底压力数据来解释非常规气藏的地层参数，而井底压力数据的获取需要长时间的关井测量，因此，上述方式会导致长时间不能从井里获取地层气体，从而带来严重的经济损失。另外，利用井底压力对非常规气藏的地层参数进行解释的精度也较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非常规气藏地层参数的解释方法及解释系统，无需关井即可完成非常规地层参数的解释，并且能够提高解释精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种非常规气藏地层参数的解释方法，包括：

建立非常规气藏的组分模型，所述组分模型能够描述所述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态；

确定所述非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件；

设定所述非常规气藏的参数集合，所述参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数；

利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到所述非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例；

利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线；

将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果，其中，所述实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制；

如果拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的地层参数为所述非常规气藏的实际地层参数；

如果拟合结果不满足预设精度要求，则重新设定所述非常规气藏的参数集合，执行利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作及后续操作。

优选的，上述解释方法中，利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，还包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线；其中，所述样本气体的组分摩尔比例变化值为：所述样本气体的组分摩尔比例与所述样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。

优选的，上述解释方法中，所述样本气体为甲烷、乙烷或者二氧化碳。

优选的，上述解释方法中，建立非常规气藏的组分模型，包括：利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散；建立多组分气体吸附公式，所述多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力；利用修正后的达西定律和所述多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立所述非常规气藏的组分模型。

本发明还公开一种非常规气藏地层参数的解释系统，包括：

组分模型建立单元，用于建立非常规气藏的组分模型，所述组分模型能够描述所述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态；

参数确定单元，用于确定所述非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件；

参数设定单元，用于设定所述非常规气藏的参数集合，所述参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数；

数值拟合单元，用于利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到所述非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例；

曲线绘制单元，用于利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线；

曲线拟合单元，用于将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果，其中，所述实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制；

第一处理单元，用于在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的地层参数为所述非常规气藏的实际地层参数；

第二处理单元，用于在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定所述非常规气藏的参数集合，之后触发所述数值拟合单元执行利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作。

优选的，上述解释系统中，所述曲线绘制单元用于：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线；其中，所述样本气体的组分摩尔比例变化值为：所述样本气体的组分摩尔比例与所述样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。

优选的，上述解释系统中，所述组分模型建立单元包括：

修正子单元，用于利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散；

吸附公式建立子单元，用于建立多组分气体吸附公式，所述多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力；

组分模型建立子单元，用于利用修正后的达西定律和所述多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立所述非常规气藏的组分模型。

由此可见，本发明的有益效果为：本发明公开的解释方法，只需要利用生产过程所产生混合气体中样本气体的组分摩尔比例、以及经数值模拟得到的样本气体的组分摩尔比例就可以确定非常规气藏的实际地层参数，整个解释过程不需要关井；另外，非常规气藏产出的气体的组分对地层状况变化的反应，相较于井底压力对地层状况变化的反应更加敏感，而且气体的组分摩尔比例的导数能够更加清晰的反映气体组分的细微变化，因此，本发明中通过将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的曲线以及组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线分别与相应的实测曲线进行拟合，得到的地层参数更加精确。

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为本发明公开的非常规气藏地层参数的一种解释方法的流程图；

图2为本发明公开的非常规气藏地层参数的另一种解释方法的流程图；

图3为本发明公开的非常规气藏地层参数的一种解释系统的结构示意图。

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。

本发明公开一种非常规气藏地层参数的解释方法，无需关井即可完成非常规地层参数的解释，并且能够提高解释精度。

参见图1，图1为本发明公开的非常规气藏地层参数的一种解释方法的流程图。包括：

步骤S11：建立非常规气藏的组分模型，该组分模型能够描述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态。

本发明中的非常规气藏包括致密气藏、页岩气藏和煤层气藏。该组分模型能够描述该非常规气藏中气体在地层中的流动状态。具体的，该组分模型能够描述气体在极低渗透率(0.1mD以下)和纳米量级孔道中流动状态的非达西效应，并能模拟不同气体在当前地层条件下的解吸附特性。

步骤S12：确定非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件。

其中，非常规气藏的井筒类型包括：垂直井、垂直裂缝井和水平井等。非常规气藏的生产方式包括：定压生产或注入、定流量生产或注入等。非常规气藏的生产条件包括：井底压力、井口气体流量等。需要说明的是，非常规气藏的生产方式和生产条件是实测数据。

步骤S13：设定非常规气藏的参数集合，该参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数。

其中，非常规气藏的地层参数包括：渗透率、孔隙度、气体吸附压力、气体吸附量、边界类型(如定压边界和封闭边界)和边界大小(也就是气藏大小)。非常规气藏的初始条件包括：初始气藏压力和气体组分比例。非常规气藏的井筒参数包括井筒污染、井储等。

步骤S14：利用非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例。

其中，混合气体中一种气体的组分摩尔比例指的是：该气体的摩尔数与混合气体的总摩尔数的比值。步骤S14中得到的样本气体的组分摩尔比例是计算值，而不是实测值。

非常规气藏产出的是包含多种气体的混合气体，实施中，可以将其中一种气体作为地层参数解释的样本气体，也可以将混合气体中的多种气体作为解释地层参数的样本气体。也就是说，步骤S14中的样本气体可以为一种气体也可以为多种气体。实施中，可以将混合气体中含量较高的气体作为解释地层参数的样本气体。当然，也可以将混合气体中其他含量较低的气体作为样本气体。

作为优选方案，可以将甲烷、乙烷或者二氧化碳作为解释地层参数的样本气体。

步骤S15：利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线。具体的：绘制样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线。

步骤S15中，是利用步骤S14中得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，因此绘制出的曲线是理论曲线，而不是通过实测数据获得的实测曲线。需要说明的是，当样本气体为多种气体时，要分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线。

步骤S16：将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果。其中，实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制。

实施中，在样本气体仅包含一种气体的情况下，利用生产过程中产生的混合气体中该样本气体的组分摩尔比例，分别绘制该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线，以及该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线。

在执行步骤S16的过程中，将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合，之后根据拟合结果执行后续的步骤S17或者步骤S18。

在样本气体包含多种气体的情况下，利用生产过程中产生的混合气体中多种样本气体的组分摩尔比例，分别绘制各样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线，以及各样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线。

在执行步骤S16的过程中，多种样本气体的两种理论曲线均要与相应的实测曲线进行拟合。其中，针对每一种样本气体，将该样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合。

以样本气体包含气体一和气体二为例进行说明：

利用生产过程中产生的混合气体中气体一的组分摩尔比例，绘制气体一的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线1)，绘制气体一的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线2)。利用生产过程中产生的混合气体中气体二的组分摩尔比例，绘制气体二的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线3)，绘制气体二的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线4)。

在执行步骤S16的过程中，将气体一的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与曲线1进行拟合，将气体一的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与曲线2进行拟合，将气体二的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与曲线3进行拟合，将气体二的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与与曲线4进行拟合。之后，根据拟合结果执行后续的步骤S17或者步骤S18。

步骤S17：在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的地层参数为非常规气藏的实际地层参数。

步骤S18：在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定非常规气藏的参数集合，执行步骤S14及后续步骤。

当拟合结果满足预设精度要求时，表明当前设定的地层参数与非常规气藏的实际地层参数非常接近，因此可以将当前设定的地层参数作为非常规气藏的实际地层参数。当拟合结果不满足预设精度要求时，表明当前设定的参数集合有偏差，需要重新设定非常规气藏的参数集合，再次执行步骤S14及后续步骤，直至拟合结果满足预设精度要求，将当前设定的地层参数确定为该非常规气藏的实际地层参数。

这里需要说明的是：非常规气藏产出的气体的组分对地层状况变化的反应，相较于井底压力对地层状况变化的反应更加敏感。也就是说，当地层状况发生变化时，非常规气藏产出的气体的组分变化更加明显，在地层状况变化较小的情况下，井底压力可能不会出现变化，而非常规气藏产出的气体的组分会发生变化。另外，气体的组分摩尔比例的导数能够更加清晰的反映气体组分的细微变化。

本发明公开的非常规气藏的解释方法，首先建立非常规气藏的组分模型，之后利用该组分模型、非常规气藏的井筒类型、生产方式、生产条件、地层参数、初始条件和井筒参数计算非常规气藏中样本气体的组分摩尔比例，之后将该样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线以及组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线分别与相应的实际测量曲线进行拟合，在拟合结果满足预设精度要求时，确定当前设定的地层参数为非常规气藏的实际地层参数。本发明公开的解释方法，只需要利用生产过程所产生混合气体中样本气体的组分摩尔比例、以及经数值模拟得到的样本气体的组分摩尔比例就可以确定非常规气藏的实际地层参数，整个解释过程不需要关井；另外，非常规气藏产出的气体的组分对地层状况变化的反应，相较于井底压力对地层状况变化的反应更加敏感，而且气体的组分摩尔比例的导数能够更加清晰的反映气体组分的细微变化，因此，本发明中通过将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的曲线以及组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线分别与相应的实测曲线进行拟合，得到的地层参数更加精确。

参见图2，图2为本发明公开的非常规气藏的另一种解释方法的流程图。包括：

步骤S21：建立非常规气藏的组分模型，该组分模型能够描述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态。

步骤S22：确定非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件。

步骤S23：设定非常规气藏的参数集合，该参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数。

步骤S24：利用非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例。

步骤S25：利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线。

步骤S26：利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线。

步骤S27：利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线。

其中，样本气体的组分摩尔比例变化值为：样本气体的组分摩尔比例与样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。样本气体的初始组分摩尔比例指的是：在对非常规气藏的地层参数进行解释过程中，首次模拟得到的样本气体的组分摩尔比例。

这里需要说明的是，样本气体可以为一种气体，也可以为多种气体。当样本气体为多种气体时，要分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线，分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线。

步骤S28：将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果。

实施中，在样本气体仅包含一种气体的情况下，利用生产过程中产生的混合气体中样本气体的组分摩尔比例，绘制样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线，绘制样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线，绘制样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线。

在执行步骤S28的过程中，将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线进行拟合，之后根据拟合结果执行后续的步骤S29或者步骤S210。

在样本气体包含多种气体的情况下，利用生产过程中产生的混合气体中多个样本气体的组分摩尔比例，分别绘制各样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线，各样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线，以及各样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线。

在执行步骤S28的过程中，多种样本气体的三种理论曲线均要与相应的实测曲线进行拟合。其中，针对每一种样本气体，将该样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线进行拟合。

以样本气体包含气体一和气体二为例进行说明：

利用生产过程中产生的混合气体中气体一的组分摩尔比例，绘制气体一的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线5)，绘制气体一的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线6)，绘制气体一的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线7)。利用生产过程中产生的混合气体中气体二的组分摩尔比例，绘制气体二的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线8)，绘制气体二的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线9)，绘制气体二的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线(为了便于描述，将其记为曲线10)。

在执行步骤S28的过程中，将气体一的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与曲线5进行拟合，将气体一的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与曲线6进行拟合，将气体一的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与曲线7进行拟合，将气体二的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与曲线8进行拟合，将气体二的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与与曲线9进行拟合，将气体二的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与曲线10进行拟合。之后，根据拟合结果执行后续的步骤S29或者步骤S210。

这里需要说明的是，步骤S25、步骤S26和步骤S27的执行顺序并不限定于图2所示。实施中，在执行步骤S24后，可以任意先后顺序执行步骤S25、步骤S26和步骤S27。

步骤S29：在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的地层参数为非常规气藏的实际地层参数。

步骤S210：在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定非常规气藏的参数集合，执行步骤S24及后续步骤。

本发明图2所示的解释方法与图1所示的解释方法相比，进一步绘制样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线，该理论曲线描述了样本气体的组分摩尔比例的变化情况，相应的，在拟合过程中还包括，对样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线进行拟合。基于本发明图2所示的解释方法，能够进一步提高地层参数的解释精度。

在本发明上述公开的非常规气藏地层参数解释方法中，建立非常规气藏的组分模型，可以采用如下方式：

1、利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散；

2、建立多组分气体吸附公式，多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力；

3、利用修正后的达西定律和多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立非常规气藏的组分模型。

需要说明的是，视渗透率公式中包含了气体在气藏中流动的各种非达西现象，利用视渗透率公式对达西定律进行修正具体为：利用视渗透率公式替代达西定律中的渗透率。其中，预设渗透率的值不超过0.1mD。

达西定律是一种反映水在岩土空隙中渗流规律的实验定律。

滑脱效应又称克林肯伯格效应(Klinken-berg effect)，气体在岩石孔隙介质中的低速渗流特性不同于液体，气体在岩石孔道壁处不产生吸附薄层，气体分子的流速在孔道中心和孔道壁处无明显差别，气体的这种特性称为滑脱效应。

鲁曾(knudsen)扩散是指在高真空下，气体分子由于平均自由程很长，接近容器的大小，在于其它气体分子碰撞前就跟容器碰撞，分子从容器壁弹回而发生移动的现象。

本发明上述公开了非常规气藏地层参数的解释方法，本发明还公开相应的非常规气藏地层参数的解释系统。

参见图3，图3为本发明公开的非常规气藏地层参数的一种解释系统的结构示意图。该解释系统包括组分模型建立单元10、参数确定单元20、参数设定单元30、数值拟合单元40、曲线绘制单元50、曲线拟合单元60、第一处理单元70和第二处理单元80。

其中：

组分模型建立单元10，用于建立非常规气藏的组分模型，组分模型能够描述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态。

参数确定单元20，用于确定非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件。

参数设定单元30，用于设定非常规气藏的参数集合，参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数。

数值拟合单元40，用于利用非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例。

曲线绘制单元50，用于利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，包括：绘制样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线。

需要说明的是，当样本气体为多种气体时，要分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，分别绘制各个样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线。

曲线拟合单元60，用于将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果。其中，实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制。

在样本气体仅包含一种气体的情况下，曲线拟合单元60将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合。

在样本气体包含多种气体的情况下，曲线拟合单元60将多种样本气体的全部理论曲线分别与相应的实测曲线进行拟合。其中，针对每一种样本气体，将该样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合。

第一处理单元70，用于在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的地层参数为非常规气藏的实际地层参数。

第二处理单元80，用于在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定非常规气藏的参数集合，之后触发数值拟合单元40执行利用非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作。

当拟合结果满足预设精度要求时，表明当前设定的地层参数与非常规气藏的实际地层参数非常接近，因此第一处理单元70可以将当前设定的地层参数作为非常规气藏的实际地层参数。当拟合结果不满足预设精度要求时，表明当前设定的参数集合有偏差，第二处理单元80需要重新设定非常规气藏的参数集合，之后触发数值拟合单元40执行利用非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作，直至拟合结果满足预设精度要求，由第一处理单元70将当前设定的地层参数确定为该非常规气藏的实际地层参数。

本发明公开的非常规气藏地层参数的解释系统，只需要利用生产过程所产生混合气体中样本气体的组分摩尔比例、以及经数值模拟得到的样本气体的组分摩尔比例就可以确定非常规气藏的实际地层参数，整个解释过程不需要关井；另外，非常规气藏产出的气体的组分对地层状况变化的反应，相较于井底压力对地层状况变化的反应更加敏感，而且气体的组分摩尔比例的导数能够更加清晰的反映气体组分的细微变化，因此，本发明中通过将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的曲线以及组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线分别与相应的实测曲线进行拟合，得到的地层参数更加精确。

作为一种优选实施方式，曲线绘制单元50还可以利用数值拟合单元40得到的样本气体的组分摩尔比例绘制样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线。也就是说，曲线绘制单元50利用数值拟合单元40得到的样本气体的组分摩尔比例，分别绘制样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线，绘制样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线。其中，样本气体的组分摩尔比例变化值为：样本气体的组分摩尔比例与样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。

相应的，曲线拟合单元60将样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例的导数随时间变化的曲线进行拟合，将该样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线与该样本气体的实测组分摩尔比例变化值随时间变化的曲线进行拟合。

基于上述优选实施方式，相较于图3所示解释系统，能够进一步提高地层参数的解释精度。

本发明上述公开的非常规气藏地层参数的解释系统中，组分模型建立单元10可以采用如下结构，包括：修正子单元、吸附公式建立子单元和组分模型建立子单元。

其中：

修正子单元，用于利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散。

吸附公式建立子单元，用于建立多组分气体吸附公式，多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力。

组分模型建立子单元分别与修正子单元和吸附公式建立子单元连接，用于利用修正后的达西定律和多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立非常规气藏的组分模型。

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。

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。对于实施例公开的系统而言，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 (7)

1.一种非常规气藏地层参数的解释方法，其特征在于，包括：

建立非常规气藏的组分模型，所述组分模型能够描述所述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态；

确定所述非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件；

设定所述非常规气藏的参数集合，所述参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数；

利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到所述非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例；

利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线；

将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果，其中，所述实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制；

如果拟合结果满足预设精度要求，则确定当前设定的地层参数为所述非常规气藏的实际地层参数；

如果拟合结果不满足预设精度要求，则重新设定所述非常规气藏的参数集合，执行利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作及后续操作。

2.根据权利要求1所述的解释方法，其特征在于，利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，还包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线；

其中，所述样本气体的组分摩尔比例变化值为：所述样本气体的组分摩尔比例与所述样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。

3.根据权利要求1或2所述的解释方法，其特征在于，所述样本气体为甲烷、乙烷或者二氧化碳。

4.根据权利要求3所述的解释方法，其特征在于，建立非常规气藏的组分模型，包括：

利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散；

建立多组分气体吸附公式，所述多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力；

利用修正后的达西定律和所述多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立所述非常规气藏的组分模型。

5.一种非常规气藏地层参数的解释系统，其特征在于，包括：

组分模型建立单元，用于建立非常规气藏的组分模型，所述组分模型能够描述所述非常规气藏中的气体在地层中的流动状态；

参数确定单元，用于确定所述非常规气藏的井筒类型、生产方式和生产条件；

参数设定单元，用于设定所述非常规气藏的参数集合，所述参数集合包括地层参数、初始条件和井筒参数；

数值拟合单元，用于利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟，得到所述非常规气藏产出的样本气体的组分摩尔比例；

曲线绘制单元，用于利用得到的样本气体的组分摩尔比例绘制曲线，包括：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线；

曲线拟合单元，用于将绘制出的理论曲线与相应的实际测量曲线进行拟合，得到拟合结果，其中，所述实际测量曲线利用生产过程中产生的样本气体的组分摩尔比例绘制；

第一处理单元，用于在拟合结果满足预设精度要求的情况下，确定当前设定的地层参数为所述非常规气藏的实际地层参数；

第二处理单元，用于在拟合结果不满足预设精度要求的情况下，重新设定所述非常规气藏的参数集合，之后触发所述数值拟合单元执行利用所述非常规气藏的组分模型、井筒类型、生产方式、生产条件和当前的参数集合进行模拟的操作。

6.根据权利要求5所述的解释系统，其特征在于，所述曲线绘制单元用于：绘制所述样本气体的组分摩尔比例随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例的导数随时间变化的理论曲线，绘制所述样本气体的组分摩尔比例变化值随时间变化的理论曲线；

其中，所述样本气体的组分摩尔比例变化值为：所述样本气体的组分摩尔比例与所述样本气体的初始组分摩尔比例的差值的绝对值。

7.根据权利要求5或6所述的解释系统，其特征在于，所述组分模型建立单元包括：

修正子单元，用于利用视渗透率公式对达西定律进行修正，使得修正后的达西定律能够表征气体在预设渗透率以及纳米级孔道中的滑脱效应和鲁曾扩散；

吸附公式建立子单元，用于建立多组分气体吸附公式，所述多组分气体吸附公式能够表示地层对不同气体分子的吸附能力；

组分模型建立子单元，用于利用修正后的达西定律和所述多组分气体吸附公式，依据质量守恒原理建立所述非常规气藏的组分模型。