CN107766654A - 一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，包括以下步骤：分析页岩地层经历的主要构造运动期次和每次主要构造所对应的烃源岩的成熟度；获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数；根据各阶段页岩中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1；根据各阶段页岩地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例Pi；i为期数；根据下式得出最终保存气量Q2：Q2＝Q1(1‑K1)‑本发明一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，将页岩气的初期阶段分期，然后将正常排烃和主要构造产生的气量影响综合进行分析，比起现有技术，充分的考虑了油气成藏的机理过程，从而使得检测的结果更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法。
背景技术
新能源当中，非常规天然气的勘探开发受到了重视。页岩气作为典型的的非常规天然气也得到很多的关注。当今的页岩气研究主要集中在页岩的各种参数上：有机质丰度(TOC)、成熟度(Ro)、岩心含气量、厚度、矿物组分、孔隙结构、岩石力学参数等，以及致密岩心孔隙度、渗透率、微纳米孔径、比表面、吸附气能力等分析技术上，测井技术和地震勘探的目的也是为了获得某一种参数值或参数的宏观展布特征，最终通过这些参数的叠合去筛选页岩气“甜点”。
事实上，页岩气实际储量的估算如果仅仅采用对页岩的各种参数的研究，会忽视实际地质条件的影响，忽视页岩气成藏的机制，造成页岩气储量估计误差很大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的页岩气实际储量的估算仅仅采用对页岩的各种参数的研究，会忽视页岩气成藏的机制，造成页岩气储量估计误差很大，目的在于提供一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，包括以下步骤：S1：分析页岩地层经历的主要构造运动期次和每次主要构造所对应的烃源岩的成熟度；S2：获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数；S3：根据各阶段页岩中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1；S4：根据各阶段页岩地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例Pi；i为期数；S5：根据下式得出最终保存气量 式中，Q2为最终保存气量，Q1为原始生成的气量，K1为正常排烃系数，Pi为第i期的散失比例，n为总期数。
现有技术中，页岩气实际储量的估算仅仅采用对页岩的各种参数的研究，会忽视页岩气成藏的机制，造成页岩气储量估计误差很大。本发明应用时，先分析地层主要构造的运动期次和每次构造散失时所对应的烃源岩的成熟度，此处实际上是将页岩地层按照主要构造运动进行时期的分期，并提取每个时期的烃源岩成熟度；然后获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数，这种获取方法可以采用热模拟实验获得参数，表征天然气性质的参数可以是每个成熟度对应的气体碳同位素含量、气体干燥系数；再然后根据各阶段页岩地层中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1，根据热模拟实验产生的参数可以对初始时刻的气量和正常情况下的排烃系数进行预估，所以为后期油气成藏机制的带入提供了可靠的初始数据；再然后根据各阶段地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例；最终通过得出最终保存气量。发明人在油气成藏过程中，创造性的将页岩气成藏按照实际的地质条件进行分期，然后将正常排烃和主要构造产生的散失气量影响综合进行分析，比起现有技术，充分的考虑了油气成藏的机理过程，从而使得检测的结果更加准确。
进一步的，步骤S2包括以下子步骤：通过热模拟实验获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的经验参数；将表征天然气性质的经验参数作为表征天然气性质的参数。
本发明应用时，通过热模拟实验对各阶段地层进行模拟，从而生成经验参数，由于是通过实验进行分析，所以产生的经验参数可以更加贴近实际，从而直接作为表征天然气性质的参数。
进一步的，步骤S1包括以下子步骤：根据地球化学分析手段，结合构造演化史分析地层主要构造的运动期次和每次构造散失时所对应的烃源岩的成熟度。
进一步的，所述地球化学分析手段包括储层包裹体、储层显微荧光、沥青铸体薄片观察和裂缝定年。
进一步的，步骤S1包括以下子步骤：发生主要构造运动时，认为天然气发生散失；未发生主要构造运动时，将地层视为正常排烃。
本发明应用时，为了将天然气存量变化准确的量化，发明人将主要构造运动产生的天然气变化与正常排烃进行区分处理，更加符合油气成藏的机理。
进一步的，步骤S2中所述各阶段地层中表征天然气性质的参数包括各阶段气体碳同位素含量和各阶段气体干燥系数。
再进一步的，还包括以下步骤：S6：根据各阶段气体碳同位素含量检验步骤S5中得出的Q2。
本发明应用时，通过各阶段气体碳同位素含量这样的特征可以与经验图版中的数据进行比较，从而检验结果的准确性，明确页岩气的实际潜力，这相当于对整个数据体系进行了回归运算，当多个参数匹配符合的时候，也就是结果最准确的时候，进一步的提高了本发明检测的准确性。
进一步的，步骤S4包括以下子步骤：根据散失后气体的甲烷碳同位素和散失时对应的成熟度得到散失比例Pi；i为期数。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，将页岩气成藏按照实际地质条件分期，然后将正常排烃和主要构造产生的散失气量影响综合进行分析，比起现有技术，充分的考虑了油气成藏的机理过程，从而使得检测的结果更加准确；
2、本发明一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，通过热模拟实验对各阶段地层进行模拟，从而生成经验参数，由于是通过实验进行分析，所以产生的经验参数可以更加贴近实际，从而直接作为表征天然气性质的参数；
3、本发明一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，为了将天然气存量变化准确的量化，发明人将主要构造运动产生的天然气变化与正常排烃进行区分处理，更加符合油气成藏的机理。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明步骤示意图；
图2为热模拟实验有机质的累计产烃率曲线；
图3为天然气散失与碳同位素变化图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，包括以下步骤：S1：分析页岩地层经历的主要构造运动期次和每次主要构造所对应的烃源岩的成熟度；S2：获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数；S3：根据各阶段页岩中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1；S4：根据各阶段页岩地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例Pi；i为期数；S5：根据下式得出最终保存气量式中，Q2为最终保存气量，Q1为原始生成的气量，K1为正常排烃系数，Pi为第i期的散失比例，n为总期数。
本实施例实施时，先分析地层主要构造的运动期次和每次构造散失时所对应的烃源岩的成熟度，此处实际上是将页岩地层进行构造时期的分期，并提取每个时期的烃源岩成熟度；然后获得各阶段地层中表征天然气性质的参数，这种获取方法可以采用热模拟实验获得参数，相当于提取每个时期中有机质产烃率和表征天然气性质的参数，这些参数可以是每个成熟度对应的气体碳同位素含量、气体干燥系数；再然后根据各阶段地层中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1，根据热模拟实验产生的参数可以对初始时刻的气量和正常情况下的排烃系数进行预估，所以为后期油气成藏机制的带入提供了可靠的初始数据；再然后根据各阶段地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例；最终通过得出最终保存气量。发明人在油气成藏过程中，创造性的将页岩气的初期阶段分期，然后将正常排烃和主要构造产生的气量影响综合进行分析，比起现有技术，充分的考虑了油气成藏的机理过程，从而使得检测的结果更加准确。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，步骤S2包括以下子步骤：通过热模拟实验获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的经验参数；将表征天然气性质的经验参数作为表征天然气性质的参数。
本实施例实施时，通过热模拟实验对各阶段地层进行模拟，从而生成经验参数，由于是通过实验进行分析，所以产生的经验参数可以更加贴近实际，从而直接作为表征天然气性质的参数。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上，步骤S1包括以下子步骤：根据地球化学分析手段，结合构造演化史分析地层主要构造的运动期次和每次构造散失时所对应的烃源岩的成熟度。所述地球化学分析手段包括储层包裹体、储层显微荧光、沥青铸体薄片观察和裂缝定年。步骤S1包括以下子步骤：发生主要构造运动时，认为天然气发生散失；未发生主要构造运动时，将地层视为正常排烃。
本实施例实施时，为了将天然气存量变化准确的量化，发明人将主要构造运动产生的天然气变化与正常排烃进行区分处理，更加符合油气成藏的机理。
实施例4
如图2所示，本实施例在实施例1的基础上，步骤S2中所述各阶段地层中表征天然气性质的参数包括各阶段气体碳同位素含量和各阶段气体干燥系数。本实施例实施时，通过热模拟实验，可以得出步骤S2中的参数，图2中的Ro为烃源岩的成熟度，有机质产烃率可以根据烃源岩的成熟度Ro从图2中确切的得出。
实施例5
本实施例在实施例4的基础上，还包括以下步骤：S6：根据各阶段气体碳同位素含量检验步骤S5中得出的Q2。
本实施例实施时，通过各阶段气体碳同位素含量这样的特征可以与经验图版中的数据进行比较，从而检验结果的准确性，明确页岩气的实际潜力，这相当于对整个数据体系进行了回归运算，当多个参数匹配符合的时候，也就是结果最准确的时候，进一步的提高了本发明检测的准确性。
实施例6
如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，步骤S4包括以下子步骤：根据散失后气体的甲烷碳同位素和散失时对应的成熟度得到散失比例Pi；i为期数。
本实施例实施时，图3中的转换系数可以等效为成熟度，δ13Cst表示瞬时(某一阶段)生成的甲烷碳同位素变化；δ13Cpj表示残余的有机质碳同位素变化；δ13Cpt表示累积(各阶段)的甲烷碳同位素变化；虚线表示天然气散失65％、45％、25％后天然气甲烷碳同位素的变化趋势线；从图3中可以有效的根据散失后气体的甲烷碳同位素和散失时对应的成熟度得到散失比例。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：分析页岩地层经历的主要构造运动期次和每次主要构造所对应的烃源岩的成熟度；
S2：获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的参数；
S3：根据各阶段页岩中有机质产烃参数得到原始生成的气量Q1和正常排烃系数K1；
S4：根据各阶段页岩地层中表征天然气性质的参数得到每一期的散失比例Pi；i为期数；
S5：根据下式得出最终保存气量Q2：
<mrow>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>K</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<msubsup>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</msubsup>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>Q</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>;</mo>
</mrow>
式中，Q2为最终保存气量，Q1为原始生成的气量，K1为正常排烃系数，Pi为第i期的散失比例，n为总期数。
2.根据权利要求1所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，步骤S2包括以下子步骤：
通过热模拟实验获得各阶段页岩地层中有机质产烃参数和表征天然气性质的经验参数；
将表征天然气性质的经验参数作为表征天然气性质的参数。
3.根据权利要求1所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，步骤S1包括以下子步骤：
根据地球化学分析手段，结合构造演化史分析地层主要构造的运动期次和每次构造散失时所对应的烃源岩的成熟度。
4.根据权利要求3所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，所述地球化学分析手段包括储层包裹体、储层显微荧光、沥青铸体薄片观察和裂缝定年。
5.根据权利要求1所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，步骤S1包括以下子步骤：
发生主要构造运动时，认为天然气发生散失；
未发生主要构造运动时，将地层视为正常排烃。
6.根据权利要求1所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，步骤S2中所述各阶段地层中表征天然气性质的参数包括各阶段气体碳同位素含量和各阶段气体干燥系数。
7.根据权利要求6所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6：根据各阶段气体碳同位素含量检验步骤S5中得出的Q2。
8.根据权利要求1所述的一种基于油气分段捕获原理计算页岩气保存量的方法，其特征在于，步骤S4包括以下子步骤：
根据散失后气体的甲烷碳同位素和散失时对应的成熟度得到散失比例Pi；i为期数。
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