CN109426673B - 页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法及装置，属于油气田开发领域。该方法包括：确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率；基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率；将该斜支撑区域的渗透率与存储的该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到该斜支撑区域的导流能力。本发明通过该裂缝区域的渗透率和第一高度，该支撑剂填充区域的渗透率和第二高度，该自支撑区域的渗透率和第三高度和该斜支撑区域的裂缝宽度确定该斜支撑区域的导流能力，从而为页岩储层的改造提供依据，进而保证页岩储层中页岩气的采收率。

Description

页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法及装置

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别涉及一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法及装置。

背景技术

随着油气田开发的不断深入，为了提高页岩气的采收率，通常会采用体积压裂技术对页岩储层进行改造，改造产生的人工裂缝与地层中的天然裂缝相互交织构成网状裂缝，使得页岩气较易在页岩储层中流动。由于体积压裂技术中使用的压裂液的携砂性能通常比较差，所以在页岩储层的改造完成后，参见图1，压裂液中的支撑剂会沉降在页岩储层中裂缝区域的下部，从而在裂缝区域的下部形成支撑剂填充区域；同时，裂缝区域的上部会在地层应力下逐渐闭合，闭合过程中由于裂缝区域的上部存在岩屑和裂缝剪切滑移现象，导致裂缝区域的上部不能完全闭合，从而在裂缝区域的上部形成自支撑区域；而在裂缝区域的中部，即在自支撑区域与支撑剂填充区域的过渡带，裂缝逐渐减小，从而在裂缝区域的中部形成斜支撑区域。

由于页岩储层中页岩气的采收率与页岩储层中裂缝区域的导流能力密切相关，而页岩储层中裂缝区域的导流能力与裂缝区域中自支撑区域、支撑剂充填区域和斜支撑区域的导流能力密切相关。因此，亟需一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法，来确定裂缝区域中斜支撑区域的导流能力，从而为页岩储层的改造提供依据，进而保证页岩储层中页岩气的采收率。

发明内容

为了对页岩储层的改造提供依据，进而提高页岩储层中页岩气的采收率，本发明实施例提供了一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法，所述方法包括：

确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，所述第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，所述第二渗透率是指所述裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，所述第三渗透率是指所述裂缝区域中自支撑区域的渗透率；

基于所述第一渗透率、所述第二渗透率和所述第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定所述裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，所述第一高度是指所述裂缝区域的高度，所述第二高度是指所述支撑剂填充区域的高度，所述第三高度是指所述自支撑区域的高度；

将所述斜支撑区域的渗透率与存储的所述斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到所述斜支撑区域的导流能力。

可选地，所述确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，包括：

对于所述裂缝区域，确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，所述多个预设流量均为流入所述裂缝区域的液体流量；

确定所述裂缝区域在所述多个预设流量下的渗透率的平均值，将所述平均值确定为所述第一渗透率；

对于与所述裂缝区域处于同一压力条件的所述支撑剂填充区域和所述自支撑区域，按照确定所述第一渗透率的方式，确定所述第二渗透率和所述第三渗透率。

可选地，所述确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，包括：

对于所述多个预设流量中的每个预设流量，在流入所述裂缝区域的液体流量为所述预设流量时，获取流出所述裂缝区域的液体流量，以及获取所述裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

基于所述流出所述裂缝区域的液体流量和所述压差，以及存储的液体粘度、所述裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率，Q_a是指所述流出所述裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指所述压差，μ_a是指所述液体粘度，L_a是指所述裂缝区域的长度，D_a是指所述裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指所述裂缝区域的高度。

可选地，所述基于所述第一渗透率、所述第二渗透率和所述第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定所述裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，包括：

基于所述第一渗透率、所述第二渗透率、所述第三渗透率、所述第一高度、所述第二高度和所述第三高度，通过第二指定公式确定所述斜支撑区域的渗透率；

第二指定公式：

其中，K₄是指所述斜支撑区域的渗透率，h₁是指所述第一高度，K₁是指所述第一渗透率，h₂是指所述第二高度，K₂是指所述第二渗透率，h₃是指所述第三高度，K₃是指所述第三渗透率。

可选地，所述确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率之前，还包括：

对页岩岩板进行处理，使所述页岩岩板产生裂缝，所述页岩岩板的岩性与所述页岩储层中的页岩的岩性相同；

在所述裂缝的下部铺置支撑剂，得到所述裂缝区域。

另一方面，提供了一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，所述第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，所述第二渗透率是指所述裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，所述第三渗透率是指所述裂缝区域中自支撑区域的渗透率；

第二确定模块，用于基于所述第一渗透率、所述第二渗透率和所述第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定所述裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，所述第一高度是指所述裂缝区域的高度，所述第二高度是指所述支撑剂填充区域的高度，所述第三高度是指所述自支撑区域的高度；

运算模块，用于将所述斜支撑区域的渗透率与存储的所述斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到所述斜支撑区域的导流能力。

可选地，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于对于所述裂缝区域，确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，所述多个预设流量均为流入所述裂缝区域的液体流量；

第二确定单元，用于确定所述裂缝区域在所述多个预设流量下的渗透率的平均值，将所述平均值确定为所述第一渗透率；

第三确定单元，用于对于与所述裂缝区域处于同一压力条件的所述支撑剂填充区域和所述自支撑区域，按照确定所述第一渗透率的方式，确定所述第二渗透率和所述第三渗透率。

可选地，所述第一确定单元包括：

获取子单元，用于对于所述多个预设流量中的每个预设流量，在流入所述裂缝区域的液体流量为所述预设流量时，获取流出所述裂缝区域的液体流量，以及获取所述裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

确定子单元，用于基于所述流出所述裂缝区域的液体流量和所述压差，以及存储的液体粘度、所述裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率，Q_a是指所述流出所述裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指所述压差，μ_a是指所述液体粘度，L_a是指所述裂缝区域的长度，D_a是指所述裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指所述裂缝区域的高度。

可选地，所述第二确定模块主要用于：

基于所述第一渗透率、所述第二渗透率、所述第三渗透率、所述第一高度、所述第二高度和所述第三高度，通过第二指定公式确定所述斜支撑区域的渗透率；

第二指定公式：

其中，K₄是指所述斜支撑区域的渗透率，h₁是指所述第一高度，K₁是指所述第一渗透率，h₂是指所述第二高度，K₂是指所述第二渗透率，h₃是指所述第三高度，K₃是指所述第三渗透率。

可选地，所述装置还包括：

处理模块，用于对页岩岩板进行处理，使所述页岩岩板产生裂缝，所述页岩岩板的岩性与所述页岩储层中的页岩的岩性相同；

铺置模块，用于在所述裂缝的下部铺置支撑剂，得到所述裂缝区域。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例中，确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率后，可以基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率。之后，将该斜支撑区域的渗透率与该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，可以得到该斜支撑区域的导流能力。本发明通过确定该斜支撑区域的导流能力，从而为页岩储层的改造提供依据，进而保证页岩储层中页岩气的采收率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种页岩储层中裂缝区域的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法的流程图；

图3A是本发明实施例提供的另一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法的流程图；

图3B是本发明实施例提供的一种同一压力下条件下渗透率的确定操作的流程图；

图3C是本发明实施例提供的一种支撑导流仪的结构示意图；

图3D本发明实施例提供的另一种支撑导流仪的结构示意图；

图3E本发明实施例提供的又一种支撑导流仪的结构示意图；

图4A是本发明实施例提供的第一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置的结构示意图；

图4B是本发明实施例提供的第二种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置的结构示意图；

图4C是本发明实施例提供的第三种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置的结构示意图。

附图标记：

1：导流室；2：平流泵；3：中间容器；4：加热器；5：压力传感器；6：压差传感器；7：位移传感器；8：真空泵；9：回压泵；10：电子天平。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图2是本发明实施例提供的一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法流程图。参见图2，该方法包括如下步骤。

步骤201：确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，第二渗透率是指该裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，第三渗透率是指该裂缝区域中自支撑区域的渗透率。

步骤202：基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，第一高度是指该裂缝区域的高度，第二高度是指该支撑剂填充区域的高度，第三高度是指该自支撑区域的高度。

步骤203：将该斜支撑区域的渗透率与存储的该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到该斜支撑区域的导流能力。

本发明实施例中，确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率后，可以基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率。之后，将该斜支撑区域的渗透率与该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，可以得到该斜支撑区域的导流能力。本发明通过确定该斜支撑区域的导流能力，从而为页岩储层的改造提供依据，进而保证页岩储层中页岩气的采收率。

可选地，确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，包括：

对于该裂缝区域，确定该裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，该多个预设流量均为流入该裂缝区域的液体流量；

确定该裂缝区域在该多个预设流量下的渗透率的平均值，将该平均值确定为第一渗透率；

对于与该裂缝区域处于同一压力条件的该支撑剂填充区域和该自支撑区域，按照确定第一渗透率的方式，确定第二渗透率和第三渗透率。

可选地，确定该裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，包括：

对于该多个预设流量中的每个预设流量，在流入该裂缝区域的液体流量为该预设流量时，获取流出该裂缝区域的液体流量，以及获取该裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

基于流出该裂缝区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定该裂缝区域在该预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指该裂缝区域在该预设流量下的渗透率，Q_a是指流出该裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指该压差，μ_a是指液体粘度，L_a是指该裂缝区域的长度，D_a是指该裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指该裂缝区域的高度。

可选地，基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，包括：

基于第一渗透率、第二渗透率、第三渗透率、第一高度、第二高度和第三高度，通过第二指定公式确定该斜支撑区域的渗透率；

第二指定公式：

其中，K₄是指该斜支撑区域的渗透率，h₁是指第一高度，K₁是指第一渗透率，h₂是指第二高度，K₂是指第二渗透率，h₃是指第三高度，K₃是指第三渗透率。

可选地，确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率之前，还包括：

对页岩岩板进行处理，使该页岩岩板产生裂缝，该页岩岩板的岩性与页岩储层中的页岩的岩性相同；

在该裂缝的下部铺置支撑剂，得到该裂缝区域。

上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例对此不再一一赘述。

图3A是本发明实施例提供的一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法的流程图。参见图3A，该方法包括如下步骤。

在对页岩储层中的页岩气进行开采时，可以先对页岩储层进行改造，并对改造产生的裂缝区域中的斜支撑区域的导流能力进行确定，以此预估页岩储层中页岩气的采收率。然而，由于测量设备的测量能力的限制，页岩储层中裂缝区域的地质资料较难获取，因此，为了节省成本，以及提高斜支撑区域的导流能力的确定效率，本发明实施例中可以对该裂缝区域进行模拟，以便后续可以基于模拟的裂缝区域来确定该裂缝区域中的斜支撑区域的导流能力。具体地，可以通过如下步骤301-步骤302对页岩储层中的裂缝区域进行模拟。

步骤301：对页岩岩板进行处理，使该页岩岩板产生裂缝。

具体地，可以通过岩板处理设备在页岩岩板的表面预制划痕，并沿该预制划痕将该页岩岩板劈裂，然后将劈裂后的页岩岩板沿壁面错动，从而使该页岩岩板产生裂缝。

需要说明的是，该页岩岩板的岩性与页岩储层中的页岩的岩性相同，且该页岩岩板可以是从页岩储层中获取得到，也可以是按照页岩储层中的页岩的岩性制备得到，本发明实施例对此不作限定。

步骤302：在该裂缝的下部铺置支撑剂，得到该裂缝区域。

在页岩储层的改造过程中，由于压裂液的携砂能力差，因此，在使用携带支撑剂的压裂液对页岩储层进行改造后，压裂液中的支撑剂会沉降在页岩储层中裂缝区域的下部。因此，在使该页岩岩板产生裂缝后，可以通过支撑剂铺置设备在该裂缝的下部铺置预设高度和预设密度的支撑剂，来得到该裂缝区域，从而实现对改造后的页岩储层中裂缝区域的模拟。

其中，预设高度和预设密度均可以预先进行设置，且可以根据实际需求进行设置，本发明实施例对此不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，可以通过步骤301-步骤302对页岩储层中的裂缝区域进行模拟，进而基于模拟的裂缝区域，通过步骤303-步骤305确定该裂缝区域中斜支撑区域的导流能力。当然，在测量设备的测量能力允许的情况下，也可以省略步骤301-步骤302，即不对页岩储层中的裂缝区域进行模拟，直接基于页岩储层中实际的裂缝区域，通过步骤303-步骤305确定该裂缝区域中斜支撑区域的导流能力。

步骤303：确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率。

需要说明的是，第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，第二渗透率是指该裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，第三渗透率是指该裂缝区域中自支撑区域的渗透率。

由于页岩储层的地层应力均匀作用在裂缝区域，也即是，作用在该裂缝区域各位置的地层应力大小相同，因此，可以确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以便后续可以基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率来确定该裂缝区域中斜支撑区域的导流能力。

需要说明的是，当该裂缝区域为页岩储层中实际的裂缝区域时，该压力条件即为该页岩储层的地层应力，当该裂缝区域为模拟得到时，该压力条件可以预先进行设置，如该压力条件可以为50兆帕、75兆帕或100兆帕等。

具体地，参见图3B，步骤303可以通过如下步骤3031-步骤3033实现。当然，步骤303也可以通过其他方法实现，本发明实施例对此不作限定。

步骤3031：对于该裂缝区域，确定该裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，该多个预设流量均为流入该裂缝区域的液体流量。

具体地，对于该多个预设流量中的每个预设流量，在流入该裂缝区域的液体流量为该预设流量时，获取流出该裂缝区域的液体流量，以及获取该裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；基于流出该裂缝区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定该裂缝区域在该预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，上述第一指定公式中，K_a是指该裂缝区域在该预设流量下的渗透率，Q_a是指流出该裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指该压差，μ_a是指液体粘度，L_a是指该裂缝区域的长度，D_a是指该裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指该裂缝区域的高度。

其中，该多个预设流量可以预先进行设置，如该多个预设流量可以是2.5毫升/分钟、5.0毫升/分钟、10.0毫升/分钟等。

进一步地，在基于流出该裂缝区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定该裂缝区域在该预设流量下的渗透率之前，还可以预先测量并存储流入该裂缝区域的液体的液体粘度、该裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度。

需要说明的是，实际应用中，当该裂缝区域为模拟得到时，可以通过支撑导流仪获取流出该裂缝区域的液体流量，以及获取该裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，进而据此确定该裂缝区域在每个预设流量下的渗透率。

例如，参见图3C，支撑导流仪可以包括导流室1、平流泵2、中间容器3、加热器4、压力传感器5、压差传感器6、位移传感器7、真空泵8、回压泵9和电子天平10。确定该裂缝区域在每个预设流量下的渗透率时，可以将该裂缝区域放入导流室1中，通过平流泵2和中间容器3为导流室1提供预设流量的液体，以使流入该裂缝区域的液体流量为该预设流量，并通过压力传感器5检测平流泵2为导流室1的输入端提供的压力，以保证在导流室1中放入支撑剂填充区域或自支撑区域时，可以通过平流泵2为导流室1的输入端提供相同的压力。之后，通过压差传感器6检测导流室1的输入端与输出端之间的压差，以得到该裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，通过位移传感器7检测该裂缝区域的裂缝宽度，通过电子天平10确定流出导流室1的液体流量，以得到流出该裂缝区域的液体流量。

步骤3032：确定该裂缝区域在该多个预设流量下的渗透率的平均值，将该平均值确定为第一渗透率。

需要说明的是，由于在一定压力条件下时，渗透率的理论值是一定的，因此，为了提高确定的第一渗透率的准确性，可以将该裂缝区域在多个预设流量下的渗透率的平均值确定为第一渗透率。

例如，多个预设流量分别为2.5毫升/分钟、5.0毫升/分钟、10.0毫升/分钟，该裂缝区域在该多个预设流量下的渗透率分别为0.052毫达西、0.054毫达西和0.053毫达西，则可以确定0.052毫达西、0.054毫达西和0.053毫达西的平均值为0.053毫达西，并将0.053毫达西确定为第一渗透率。

步骤3033：对于与该裂缝区域处于同一压力条件的该支撑剂填充区域和该自支撑区域，按照步骤3031-步骤3032中确定第一渗透率的方式，确定第二渗透率和第三渗透率。

需要说明的是，在确定第二渗透率和第三渗透率之前，可以按照与步骤301-步骤302类似的方式来对支撑剂填充区域和自支撑区域单独进行模拟，以便后续可以基于单独模拟的支撑剂填充区域来确定第二渗透率，基于单独模拟的自支撑区域来确定第三渗透率。当然，实际应用中，也可以不对该支撑剂填充区域和该自支撑区域单独进行模拟，直接基于页岩储层中实际的支撑剂填充区域来确定第二渗透率，基于实际的自支撑区域来确定第三渗透率。

其中，对支撑剂填充区域单独进行模拟时，可以对页岩岩板进行处理，使该页岩岩板产生裂缝，且在该裂缝中全部铺置支撑剂，得到支撑剂填充区域，从而实现对页岩储层中裂缝区域中的支撑剂填充区域的单独模拟。

其中，对自支撑区域单独进行模拟时，可以对页岩岩板进行处理，使该页岩岩板产生裂缝，得到自支撑区域，从而实现对页岩储层中裂缝区域中的自支撑区域的单独模拟。

接下来分别对确定第二渗透率和第三渗透率的操作进行详细描述。

第二渗透率的确定：对于与该裂缝区域处于同一压力条件的该支撑剂填充区域，确定该支撑剂填充区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，该多个预设流量均为流入该支撑剂填充区域的液体流量；确定该支撑剂填充区域在该多个预设流量下的渗透率的平均值，将该平均值确定为第二渗透率。

其中，确定该支撑剂填充区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率时，可以对于该多个预设流量中的每个预设流量，在流入该支撑剂填充区域的液体流量为该预设流量时，获取流出该支撑剂填充区域的液体流量，以及获取该支撑剂填充区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；基于流出该支撑剂填充区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第三指定公式确定该支撑剂填充区域在该预设流量下的渗透率；

第三指定公式：

其中，上述第三指定公式中，K_b是指该支撑剂填充区域在该预设流量下的渗透率，Q_b是指流出该支撑剂填充区域的液体流量，ΔP_b是指该压差，μ_b是指液体粘度，L_b是指该支撑剂填充区域的长度，D_b是指该支撑剂填充区域的裂缝宽度，H_b是指该支撑剂填充区域的高度。

进一步地，在基于流出该支撑剂填充区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第三指定公式确定该支撑剂填充区域在该预设流量下的渗透率之前，还可以预先测量并存储流入该支撑剂填充区域的液体的液体粘度、该支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度。

另外，当该支撑剂填充区域为单独模拟得到时，该支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度为单独模拟的支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度，当该支撑剂填充区域为页岩储层中实际的支撑剂填充区域时，该支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度为实际的支撑剂填充区域的长度、裂缝宽度和高度。

需要说明的是，实际应用中，当该支撑剂填充区域为单独模拟得到时，可以通过支撑导流仪获取流出该支撑剂填充区域的液体流量，以及获取该支撑剂填充区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，进而据此确定该支撑剂填充区域在每个预设流量下的渗透率。

例如，参见图3D，通过支撑导流仪确定该支撑剂填充区域在每个预设流量下的渗透率时，可以将该支撑剂填充区域放入导流室1中，通过平流泵2和中间容器3为导流室1提供预设流量的液体，以使流入该支撑剂填充区域的液体流量为该预设流量，并通过压力传感器5检测平流泵2为导流室1的输入端提供的压力，以保证在导流室1中放入裂缝区域或自支撑区域时，可以通过平流泵2为导流室1的输入端提供相同的压力。之后，通过压差传感器6检测导流室1的输入端与输出端之间的压差，以得到该支撑剂填充区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，通过位移传感器7检测该支撑剂填充区域的裂缝宽度，通过电子天平10确定流出导流室1的液体流量，以得到流出该支撑剂填充区域的液体流量。

第三渗透率的确定：对于与该裂缝区域处于同一压力条件的该自支撑区域，确定该自支撑区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，该多个预设流量均为流入该自支撑区域的液体流量；确定该自支撑区域在该多个预设流量下的渗透率的平均值，将该平均值确定为第三渗透率。

其中，确定该自支撑区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率时，对于该多个预设流量中的每个预设流量，在流入该自支撑区域的液体流量为该预设流量时，获取流出该自支撑区域的液体流量，以及获取该自支撑区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；基于流出该自支撑区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第四指定公式确定该自支撑区域在该预设流量下的渗透率；

第四指定公式：

其中，上述第四指定公式中，K_c是指该自支撑区域在该预设流量下的渗透率，Q_c是指流出该自支撑区域的液体流量，ΔP_c是指该压差，μ_c是指液体粘度，L_c是指该自支撑区域的长度，D_c是指该自支撑区域的裂缝宽度，H_c是指该自支撑区域的高度。

进一步地，在基于流出该自支撑区域的液体流量和该压差，以及存储的液体粘度、该自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第三指定公式确定该自支撑区域在该预设流量下的渗透率之前，还可以预先测量并存储流入该自支撑区域的液体的液体粘度、该自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度。

另外，当该自支撑区域为单独模拟得到时，该自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度为单独模拟的自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度，当该自支撑区域为页岩储层中实际的自支撑区域时，该自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度为实际的自支撑区域的长度、裂缝宽度和高度。

需要说明的是，实际应用中，当该自支撑区域为单独模拟得到时，可以通过支撑导流仪获取流出该自支撑区域的液体流量，以及获取该自支撑区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，进而据此确定该自支撑区域在每个预设流量下的渗透率。

例如，参见图3E，通过支撑导流仪确定该自支撑区域在每个预设流量下的渗透率时，可以将该自支撑区域放入导流室1中，通过基于平流泵2和中间容器3为导流室1提供预设流量的液体，以使流入该自支撑区域的液体流量为该预设流量，并通过压力传感器5检测平流泵2为导流室1的输入端提供的压力，以保证在导流室1中放入裂缝区域或支撑剂填充区域时，可以通过平流泵2为导流室1的输入端提供相同的压力。之后，通过压差传感器6检测导流室1的输入端与输出端之间的压差，以得到该自支撑区域的液体流入端与液体流出端之间的压差，通过位移传感器7检测自支撑区域的裂缝宽度，通过电子天平10确定流出导流室1的液体流量，以得到流出该自支撑区域的液体流量。

步骤304：基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率。

需要说明的是，第一高度是指该裂缝区域的高度，第二高度是指该支撑剂填充区域的高度，第三高度是指该自支撑区域的高度。

另外，当该裂缝区域为模拟得到时，第一高度为模拟的裂缝区域的高度，第二高度为模拟的裂缝区域中的支撑剂填充区域的高度，第三高度为模拟的裂缝区域中的自支撑区域的高度。当该裂缝区域为页岩储层中实际的裂缝区域时，第一高度为实际的裂缝区域的高度，第二高度为实际的裂缝区域中的支撑剂填充区域的高度，第三高度为实际的裂缝区域中的自支撑区域的高度。

具体地，可以基于第一渗透率、第二渗透率、第三渗透率、第一高度、第二高度和第三高度，通过第二指定公式确定该斜支撑区域的渗透率；

第二指定公式：

其中，上述第二指定公式中，K₄是指该斜支撑区域的渗透率，h₁是指第一高度，K₁是指第一渗透率，h₂是指第二高度，K₂是指第二渗透率，h₃是指第三高度，K₃是指第三渗透率。

进一步地，在步骤304之前，可以预先测量该裂缝区域的高度、该裂缝区域中支撑剂填充区域的高度和该裂缝区域中自支撑区域的高度，将该裂缝区域的高度作为第一高度，将该支撑剂填充区域的高度作为第二高度，将该自支撑区域的高度作为第三高度，并对第一高度、第二高度和第三高度进行存储。

步骤305：将该斜支撑区域的渗透率与存储的该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到该斜支撑区域的导流能力。

进一步地，在步骤305之前，还可以预先确定并存储该斜支撑区域的裂缝宽度。其中，确定并存储该斜支撑区域的裂缝宽度时，可以测量该支撑剂填充区域的裂缝宽度，将测量得到的裂缝宽度确定为该斜支撑区域的裂缝宽度。当然，也可以通过其他方式确定该斜支撑区域的裂缝宽度，比如，可以测量该支撑剂填充区的裂缝宽度和该自支撑区域的裂缝宽度，将该支撑剂填充区的裂缝宽度与该自支撑区域的裂缝宽度的平均值确定为该斜支撑区域的裂缝宽度。

本发明实施例中，对裂缝区域、支撑剂填充区域和自支撑区域进行模拟后，可以基于处于同一压力条件的该裂缝区域、该支撑剂填充区域和该自支撑区域，确定第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，进而基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率。之后，将该斜支撑区域的裂缝宽度与该斜支撑区域的渗透率相乘，可以得到该斜支撑区域的导流能力。该斜支撑区域的导流能力可以为页岩储层的改造提供依据，从而保证页岩储层中页岩气的采收率。

图4A是本发明实施例提供的一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置的结构示意图。参见图4A，该装置包括：

第一确定模块401，用于确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，第二渗透率是指该裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，第三渗透率是指该裂缝区域中自支撑区域的渗透率。

第二确定模块402，用于基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，第一高度是指该裂缝区域的高度，第二高度是指该支撑剂填充区域的高度，第三高度是指该自支撑区域的高度。

运算模块403，用于将该斜支撑区域的渗透率与存储的该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到该斜支撑区域的导流能力。

可选地，参见图4B，第一确定模块401包括：

第一确定单元4011，用于对于该裂缝区域，确定该裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，该多个预设流量均为流入该裂缝区域的液体流量；

第二确定单元4012，用于确定该裂缝区域在该多个预设流量下的渗透率的平均值，将该平均值确定为第一渗透率；

第三确定单元4013，用于对于与该裂缝区域处于同一压力条件的该支撑剂填充区域和该自支撑区域，按照确定第一渗透率的方式，确定第二渗透率和第三渗透率。

可选地，第一确定单元4011包括：

获取子单元，用于对于该多个预设流量中的每个预设流量，在流入该裂缝区域的液体流量为该预设流量时，获取流出该裂缝区域的液体流量，以及获取该裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

确定子单元，用于基于所述流出所述裂缝区域的液体流量和所述压差，以及存储的液体粘度、所述裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指该裂缝区域在该预设流量下的渗透率，Q_a是指流出该裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指该压差，μ_a是指液体粘度，L_a是指该裂缝区域的长度，D_a是指该裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指该裂缝区域的高度。

可选地，第二确定模块402主要用于：

基于第一渗透率、第二渗透率、第三渗透率、第一高度、第二高度和第三高度，通过第二指定公式确定该斜支撑区域的渗透率；

第二指定公式：

其中，K₄是指该斜支撑区域的渗透率，h₁是指第一高度，K₁是指第一渗透率，h₂是指第二高度，K₂是指第二渗透率，h₃是指第三高度，K₃是指第三渗透率。

可选地，参见图4C，该装置还包括：

处理模块404，用于对页岩岩板进行处理，使该页岩岩板产生裂缝，该页岩岩板的岩性与页岩储层中的页岩的岩性相同；

铺置模块405，用于在该裂缝中铺置支撑剂，得到该裂缝区域。

本发明实施例中，确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，进而基于第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，确定该裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，之后将该斜支撑区域的渗透率与存储的该斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到该斜支撑区域的导流能力。本发明通过确定该斜支撑区域的导流能力，从而可以为页岩储层的改造提供依据，进而可以保证页岩储层中页岩气的采收率。

需要说明的是：上述实施例提供的页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置在确定页岩储层中斜支撑区域的导流能力时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置与页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定方法，其特征在于，所述方法包括：

确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，所述第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，所述第二渗透率是指所述裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，所述第三渗透率是指所述裂缝区域中自支撑区域的渗透率；

基于所述第一渗透率、所述第二渗透率和所述第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，通过第二指定公式确定所述裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，所述第一高度是指所述裂缝区域的高度，所述第二高度是指所述支撑剂填充区域的高度，所述第三高度是指所述自支撑区域的高度，所述斜支撑区域为所述自支撑区域与所述支撑剂填充区域的过渡带；

第二指定公式：

其中，K₄是指所述斜支撑区域的渗透率，h₁是指所述第一高度，K₁是指所述第一渗透率，h₂是指所述第二高度，K₂是指所述第二渗透率，h₃是指所述第三高度，K₃是指所述第三渗透率；

将所述斜支撑区域的渗透率与存储的所述斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到所述斜支撑区域的导流能力，所述斜支撑区域的裂缝宽度为所述支撑剂填充区域的裂缝宽度与所述自支撑区域的裂缝宽度的平均值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，包括：

对于所述裂缝区域，确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，所述多个预设流量均为流入所述裂缝区域的液体流量；

确定所述裂缝区域在所述多个预设流量下的渗透率的平均值，将所述平均值确定为所述第一渗透率；

对于与所述裂缝区域处于同一压力条件的所述支撑剂填充区域和所述自支撑区域，按照确定所述第一渗透率的方式，确定所述第二渗透率和所述第三渗透率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，包括：

对于所述多个预设流量中的每个预设流量，在流入所述裂缝区域的液体流量为所述预设流量时，获取流出所述裂缝区域的液体流量，以及获取所述裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

基于所述流出所述裂缝区域的液体流量和所述压差，以及存储的液体粘度、所述裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率，Q_a是指所述流出所述裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指所述压差，μ_a是指所述液体粘度，L_a是指所述裂缝区域的长度，D_a是指所述裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指所述裂缝区域的高度。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率之前，还包括：

对页岩岩板进行处理，使所述页岩岩板产生裂缝，所述页岩岩板的岩性与所述页岩储层中的页岩的岩性相同；

在所述裂缝的下部铺置支撑剂，得到所述裂缝区域。

5.一种页岩储层中斜支撑区域的导流能力确定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定同一压力条件下的第一渗透率、第二渗透率和第三渗透率，所述第一渗透率是指页岩储层中裂缝区域的渗透率，所述第二渗透率是指所述裂缝区域中支撑剂填充区域的渗透率，所述第三渗透率是指所述裂缝区域中自支撑区域的渗透率；

第二确定模块，用于基于所述第一渗透率、所述第二渗透率和所述第三渗透率，以及存储的第一高度、第二高度和第三高度，通过第二指定公式确定所述裂缝区域中斜支撑区域的渗透率，所述第一高度是指所述裂缝区域的高度，所述第二高度是指所述支撑剂填充区域的高度，所述第三高度是指所述自支撑区域的高度，所述斜支撑区域为所述自支撑区域与所述支撑剂填充区域的过渡带；

运算模块，用于将所述斜支撑区域的渗透率与存储的所述斜支撑区域的裂缝宽度相乘，得到所述斜支撑区域的导流能力，所述斜支撑区域的裂缝宽度为所述支撑剂填充区域的裂缝宽度与所述自支撑区域的裂缝宽度的平均值；

第二指定公式：

其中，K₄是指所述斜支撑区域的渗透率，h₁是指所述第一高度，K₁是指所述第一渗透率，h₂是指所述第二高度，K₂是指所述第二渗透率，h₃是指所述第三高度，K₃是指所述第三渗透率。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于对于所述裂缝区域，确定所述裂缝区域在多个预设流量中的每个预设流量下的渗透率，所述多个预设流量均为流入所述裂缝区域的液体流量；

第二确定单元，用于确定所述裂缝区域在所述多个预设流量下的渗透率的平均值，将所述平均值确定为所述第一渗透率；

第三确定单元，用于对于与所述裂缝区域处于同一压力条件的所述支撑剂填充区域和所述自支撑区域，按照确定所述第一渗透率的方式，确定所述第二渗透率和所述第三渗透率。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：

获取子单元，用于对于所述多个预设流量中的每个预设流量，在流入所述裂缝区域的液体流量为所述预设流量时，获取流出所述裂缝区域的液体流量，以及获取所述裂缝区域的液体流入端与液体流出端之间的压差；

确定子单元，用于基于所述流出所述裂缝区域的液体流量和所述压差，以及存储的液体粘度、所述裂缝区域的长度、裂缝宽度和高度，通过第一指定公式确定所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率；

第一指定公式：

其中，K_a是指所述裂缝区域在所述预设流量下的渗透率，Q_a是指所述流出所述裂缝区域的液体流量，ΔP_a是指所述压差，μ_a是指所述液体粘度，L_a是指所述裂缝区域的长度，D_a是指所述裂缝区域的裂缝宽度，H_a是指所述裂缝区域的高度。

8.如权利要求5-7任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

处理模块，用于对页岩岩板进行处理，使所述页岩岩板产生裂缝，所述页岩岩板的岩性与所述页岩储层中的页岩的岩性相同；

铺置模块，用于在所述裂缝的下部铺置支撑剂，得到所述裂缝区域。

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