CN111287738B - 页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置，涉及页岩气开采技术领域。上位机可以确定孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，并可以基于该对应关系，以及目标页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定目标页岩样品的页岩气数据。之后，上位机可以基于目标页岩样品的页岩气数据确定待开采的页岩气井的页岩气数据。相较于相关技术中的基于已开采的页岩气井的产量确定未开采的页岩气井的页岩气储量的方式，本申请提供的方法确定的待开采的页岩气井的页岩气数据中的页岩气储量的准确性较高，提高了后续制定的生产制度的可靠性，使得采用后续制定的生产制度对该页岩气井进行生产的产量较高。

Description

页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置

技术领域

本申请涉及页岩气开采技术领域，特别涉及一种页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置。

背景技术

页岩气作为重要的能源已经被人们广泛应用于日常生活中，而未开采的页岩气井在开采之前，一般均需先确定该未开采的页岩气井的页岩气储量，进而基于该页岩气储量制定生产制度，以便工作人员基于该生产制度对页岩气井进行开采。

相关技术中，可以基于已生产的且与未开采的页岩气井的地质条件相似的页岩气井的页岩气产量，确定该未开采的页岩气井的页岩气储量。

但是，相关技术中确定的页岩气井的页岩气储量的准确性较低，导致基于页岩气储量制定的生产制度的可靠性较低，进而导致采用所制定的生产制度对页岩气井进行生产的产量降低。

发明内容

本申请提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置，可以解决相关技术的确定的页岩气井的页岩气储量的准确性较低问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法，所述方法包括：

获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

基于所述孔隙的形状和等效孔径，确定所述孔隙的吸附气量和游离气量；

基于所述孔隙的吸附气量和游离气量，确定所述孔隙的吸附气解吸压力；

获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

基于所述目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定所述目标页岩样品的页岩气数据，所述目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，所述目标页岩样品的页岩气数据包括：所述目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述目标页岩样品的页岩气储量为所述目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，所述目标页岩样品的吸附气解吸压力为所述目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值；

基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，所述页岩气井的页岩气数据包括：所述页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述页岩气井的页岩气储量与所述目标页岩样品的页岩气储量正相关，所述页岩气井的吸附气解吸压力与所述目标页岩样品的吸附气解吸压力相等。

可选的，获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的等效孔径，包括：

获取所述初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积；

基于所述孔隙的体积，确定所述孔隙的等效孔径。

可选的，基于所述孔隙的体积，确定所述孔隙的等效孔径，包括：

基于所述孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定所述孔隙的等效孔径，所述等效孔径计算公式满足：

其中，D_p为所述孔隙的等效孔径，V_p为所述孔隙的体积。

可选的，获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状，包括：

获取所述初始页岩样品的多张扫描图片；

基于所述多张扫描图片，确定与所述初始页岩样品对应的三维图像；

基于与所述初始页岩样品对应的三维图像，确定所述初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

可选的，获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状，包括：

获取所述初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积；

基于所述孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定所述孔隙的形状因子；

基于所述孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定所述孔隙的形状；

其中，所述形状因子计算公式为：

其中，F为所述形状因子，V_p为所述孔隙的体积，A_p为所述孔隙的表面积。

可选的，基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，包括：

获取所述目标页岩样品的质量，以及所述页岩气井穿过的目标页岩储层的质量；

基于所述目标页岩储层的质量与所述目标页岩储层的质量的质量之比，以及所述目标页岩样品的页岩气储量，确定所述页岩气井的页岩气的页岩气储量。

可选的，在确定所述页岩气井的页岩气数据之后，所述方法还包括：

获取目标时长内所述页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律；

基于所述变化规律，以及所述页岩气井的吸附气解吸压力，确定所述页岩气井的吸附气解吸时的时间。

另一方面，提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

第一确定模块，用于基于所述孔隙的形状和等效孔径，确定所述孔隙的吸附气量和游离气量；

第二确定模块，用于基于所述孔隙的吸附气量和游离气量，确定所述孔隙的吸附气解吸压力；

第二获取模块，用于获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

第三确定模块，用于基于所述目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定所述目标页岩样品的页岩气数据，所述目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，所述目标页岩样品的页岩气数据包括：所述目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述目标页岩样品的页岩气储量为所述目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，所述目标页岩样品的吸附气解吸压力为所述目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值；

第四确定模块，用于基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，所述页岩气井的页岩气数据包括：所述页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述页岩气井的页岩气储量与所述目标页岩样品的页岩气储量正相关，所述页岩气井的吸附气解吸压力与所述目标页岩样品的吸附气解吸压力相等。

可选的，所述第一获取模块用于：

获取所述初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积；

基于所述孔隙的体积，确定所述孔隙的等效孔径。

可选的，所述第一获取模块用于：

基于所述孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定所述孔隙的等效孔径，所述等效孔径计算公式满足：

其中，D_p为所述孔隙的等效孔径，V_p为所述孔隙的体积。

可选的，所述第一获取模块用于：

获取所述初始页岩样品的多张扫描图片；

基于所述多张扫描图片，确定与所述初始页岩样品对应的三维图像；

基于与所述初始页岩样品对应的三维图像，确定所述初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

可选的，所述第一获取模块用于：

获取所述初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积；

基于所述孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定所述孔隙的形状因子；

基于所述孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定所述孔隙的形状；

其中，所述形状因子计算公式为：

其中，F为所述形状因子，V_p为所述孔隙的体积，A_p为所述孔隙的表面积。

可选的，所述第四确定模块，用于：

获取所述目标页岩样品的质量，以及所述页岩气井穿过的目标页岩储层的质量；

基于所述目标页岩储层的质量与所述目标页岩储层的质量的质量之比，以及所述目标页岩样品的页岩气储量，确定所述页岩气井的页岩气的页岩气储量。

可选的，所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取目标时长内所述页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律；

第五确定模块，用于基于所述变化规律，以及所述页岩气井的吸附气解吸压力，确定所述页岩气井的吸附气解吸时的时间。

又一方面，提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定装置，所述装置包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方面所述的页岩气井的页岩气数据的确定方法。

再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方面所述的页岩气井的页岩气数据的确定方法。

再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在所述计算机上运行时，使得所述计算机执行上述方面所述的页岩气井的页岩气数据的确定方法。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法及装置，上位机可以确定孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，并可以基于该对应关系，以及目标页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定目标页岩样品的页岩气数据，即目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力。之后，上位机可以基于目标页岩样品的页岩气数据确定待开采的页岩气井的页岩气数据，即待开采的页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力。相较于相关技术中的基于已开采的页岩气井的产量确定未开采的页岩气井的页岩气储量的方式，本申请实施例提供的方法确定的待开采的页岩气井的页岩气储量的准确性较高，从而可以提高后续制定的生产制度的可靠性，使得采用后续制定的生产制度的对该页岩气井进行生产的产量较高。

并且，本申请提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法可以同时确定出待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量，工作人员继而可以基于该待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量制定生产制度，由此可以进一步提高所制定出的生产制度的可靠性，从而进一步的提高了采用该生产制度对该页岩气井进行生产的产量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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是本申请实施例提供的一种页岩气井的页岩气数据的确定方法的流程图；

图2是本申请实施例提供的另一种页岩气井的页岩气数据的确定方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种确定初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状的流程图；

图4是本申请实施例提供的另一种确定初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种孔隙内的页岩气的产出过程的曲线示意图；

图6是本申请实施例提供的一种确定待开采的页岩气井的页岩气数据的方法流程图；

图7是本申请实施例提供的一种页岩气井内的页岩气产出过程的曲线示意图；

图8是本申请实施例提供的一种页岩气井的页岩气数据的确定装置的结构框图；

图9是本申请实施例提供的另一种页岩气井的页岩气数据的确定装置的结构框图；

图10是本申请实施例提供的又一种页岩气井的页岩气数据的确定装置的结构框图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法，该方法可以应用于上位机，该上位机可以为手机、笔记本电脑以及台式电脑等。参见图1，该方法包括：

步骤101、获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

其中，初始页岩样品可以为已开采的页岩气井的页岩样品，也可以称为岩心。等效孔径可以是指将孔隙的体积等效为几何体后所确定的几何体的直径。可选的，该几何体可以为球体或圆柱体等。

步骤102、基于初始页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定该孔隙的吸附气量和游离气量。

可选的，上位机可以基于初始页岩样品的孔隙的形状、等效孔径以及孔隙的长度，采用等温吸附实验，模拟孔隙的页岩气的吸附过程，从而确定该孔隙的吸附气量和游离气量。其中，该孔隙的长度方向平行于孔隙的延伸方向。

步骤103、基于初始页岩样品的孔隙的吸附气量和游离气量，确定该孔隙的吸附气解吸压力。

在本申请实施例中，上位机在确定初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的吸附气量和游离气量后，可以模拟该孔隙内的页岩气的产出过程，从而确定该孔隙的吸附气解吸压力。

步骤104、获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

其中，待开采的页岩气井即为前述的未开采的页岩气井。

步骤105、基于目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定目标页岩样品的页岩气数据。

其中，该目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，且该目标对应关系可以是上位机通过执行上述步骤101至103预先确定的。该目标页岩样品的页岩气数据可以包括：目标页岩样品的页岩气储量和目标页岩样品的吸附气解吸压力。目标页岩样品的页岩气储量为目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，目标页岩样品的吸附气解吸压力为目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值。

步骤106、基于目标页岩样品的页岩气数据，确定待开采的页岩气井的页岩气数据。

该待开采的页岩气井的页岩气数据包括：待开采的页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力。待开采的页岩气井的页岩气储量与目标页岩样品的页岩气储量正相关，待开采的页岩气井的吸附气解吸压力与目标页岩样品的吸附气解吸压力相等。

综上所述，本申请实施例提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法，上位机可以确定孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，并可以基于该对应关系，以及目标页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定目标页岩样品的页岩气数据，即目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力。之后，上位机可以基于目标页岩样品的页岩气数据确定待开采的页岩气井的页岩气数据，即待开采的页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力。相较于相关技术中的基于已开采的页岩气井的产量确定未开采的页岩气井的页岩气储量的方式，本申请实施例提供的方法确定的待开采的页岩气井的页岩气储量的准确性较高，从而可以提高后续制定的生产制度的可靠性，使得采用后续制定的生产制度对该页岩气井进行生产的产量较高。

并且，本申请提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法可以同时确定出待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量，工作人员继而可以基于该待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量制定生产制度，由此可以进一步提高所制定出的生产制度的可靠性，从而进一步的提高了采用该生产制度对该页岩气井进行生产的产量。

图2是本申请实施例提供的另一种页岩气井的页岩气数据的确定方法的流程图，该方法可以应用于上位机。参见图2，该方法可以包括：

步骤201、获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

其中，该初始页岩样品可以为已开采的页岩气井的页岩样品。可选的，上位机可以获取多个初始页岩样品中的每个页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

可选的，该孔隙的形状可以包括：圆形、椭圆形、三角形、方形、狭缝状及墨水瓶状等。

在本申请实施例中，上位机确定初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状的方式可以有多种。本申请以以下两种可选的实现方式为例，对上位机获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状的过程进行示例性说明。

在一种可选的实现方式中，参见图3，上位机可以通过以下步骤获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

步骤2011a、获取初始页岩样品的多张扫描图片。

可选的，扫描设备可以对该初始页岩样品进行纵向扫描，得到多张扫描图片，并将该多张扫描图片发送至上位机。相应的，上位机可以获取初始页岩样品的多张扫描图片。

其中，纵向扫描可以是指沿初始页岩样品的厚度方向进行逐步扫描。

可选的，该扫描设备可以该扫描电镜，该扫描电镜可以为聚焦离子束扫描电镜。

步骤2012a、基于多张扫描图片，确定与初始页岩样品对应的三维图像。

示例的，上位机在获取多张扫描图片后，可以对多张扫描图片进行三维重构，得到与初始页岩样品对应的三维图像。

步骤2013a、基于与初始页岩样品对应的三维图像，确定初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

其中，该初始页岩的三维图像中具有与初始页岩样品中的多个孔隙一一对应的多个三维孔隙图像。上位机对多个三维孔隙图像中的每个三维孔隙图像进行识别，从而得到该三维孔隙图像对应的孔隙的形状。

在另一种可选的实现方式中，参见图4，上位机可以通过以下步骤获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

步骤2011b、获取初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积。

示例的，扫描设备可以对初始页岩样品的表面进行扫描，得到多张表面扫描图片，并可以将多张表面扫描图像发送至上位机。上位机在接收到多张表面扫描图片后，可以基于该多张表面扫描图片建立初始页岩样品的三维模型，并识别该三维模型中每个孔隙的表面积和体积，从而可以得到该初始页岩样品中的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积。

其中，该扫描设备可以为计算机断层扫描(computer tomography，CT)设备。

步骤2012b、基于孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定孔隙的形状因子。

其中，形状因子计算公式为：

公式(1)中，F为形状因子，V_p为孔隙的体积，A_p为孔隙的表面积。

步骤2013b、基于孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定孔隙的形状。

示例的，上位机在计算得到初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的形状因子之后，可以基于预先存储的形状和形状因子的对应关系，确定该孔隙的形状。

需要说明的是，通过上述两种可选的实现方式，上位机可以确定出初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的形状。

在本申请实施例中，上位机在获取初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的等效孔径的过程中，可以先获取初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积，之后可以基于孔隙的体积，确定孔隙的等效孔径。

其中，等效孔径可以是指将孔隙的体积等效为几何体后所确定的几何体的直径。可选的，该几何体可以为球体或圆柱体等。

示例的，假设该几何体为球体，则孔隙的等效孔径即为将孔隙的体积等效为球体的体积后所确定的球体的直径。

若上位机采用将初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的体积等效为球体的体积的方式确定每个孔隙的等效孔径，则可以基于孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定孔隙的等效孔径。该等效孔径计算公式满足：

公式(2)中，D_p为孔隙的等效孔径，V_p为孔隙的体积。

步骤202、基于初始页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定该孔隙的吸附气量和游离气量。

其中，吸附气量是指孔隙中的吸附气含量，吸附气是指吸附在孔隙表面的页岩气。游离气量是指孔隙中的游离气含量，该游离气是指孔隙中除吸附气外的其他页岩气。

可选的，上位机可以基于孔隙的形状和等效孔径，采用等温吸附模拟实验，确定该孔隙的吸附气量和游离气量。

在本申请实施例中，在采用等温吸附模拟实验对孔隙进行模拟的过程中，上位机可以先确定初始页岩样品的孔隙的实验温度，并获取孔隙的长度。该孔隙的长度方向平行于该孔隙的延伸方向。之后，上位机可以基于孔隙的形状、等效孔径以及长度模拟出与该孔隙对应的孔隙模型，并在保持该温度不变的前提下，模拟该孔隙模型吸入页岩气的过程。即，逐渐增大该孔隙模型所承受的压力，直至孔隙模型的表面所吸附的页岩气达到吸附饱和状态，且孔隙模型中的页岩气也达到饱和状态，并确定吸附饱和状态下孔隙模型的表面所吸附的页岩气的含量，以及孔隙模型内的页岩气达到饱和状态时，孔隙模型内总的页岩气含量。之后，上位机可以将孔隙模型达到吸附饱和状态时，孔隙模型的表面所吸附的页岩气的含量确定为该孔隙吸附气量，并将孔隙模型的页岩气达到饱和状态时，孔隙模型中总的页岩气含量与吸附气量的差值确定为该孔隙的游离气量。

其中，孔隙的实验温度可以是指：与包括该孔隙的页岩样品所在的页岩储层的温度的差值处于差值范围内的温度。该差值范围可以为[-30，30]K(开尔文)。

在一种可选的实现方式中，对于初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙，上位机均可以采用上述等温吸附模拟实验的方式确定该孔隙的吸附气量和游离气量，从而得到多个孔隙的吸附气量和游离气量。

在另一种可选的实现方式中，上位机在得到初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状后，对于形状相同的孔隙，上位机可以采用上述等温吸附模拟实验，确定至少两个等效孔径不同的孔隙的吸附气量和游离气量，进而基于该至少两个等效孔径不同的孔隙的等效孔径、吸附气量和游离气量，确定其他等效孔径的孔隙的吸附气量和游离气量，从而得到多个孔隙的吸附气量和游离气量。

示例的，上位机可以采用拟合算法，例如最小二乘法，对该至少两个等效孔径不同的孔隙的等效孔径、吸附气量和游离气量进行处理，得到等效孔径与吸附气量的函数，以及等效孔径与游离气量的函数。之后，上位机可以基于其他孔隙的等效孔径，以及等效孔径与吸附气量的函数确定该其他孔隙的吸附气量，并可以基于其他孔隙的等效孔径，以及等效孔径与游离气量的函数确定该其他孔隙的游离气量，从而得到其他等效孔径的孔隙的吸附气量和游离气量。

步骤203、基于初始页岩样品的孔隙的吸附气量和游离气量，确定该孔隙的吸附气解吸压力。

其中，孔隙的吸附气解吸压力可以是指：孔隙中的吸附气开始解吸时的待开采的页岩气井的井底压力。

在本申请实施例中，上位机在确定孔隙的吸附气量和游离气量后，可以模拟该孔隙的孔隙模型产出页岩气的过程。即，在保持孔隙的温度不变的前提下，逐渐降低孔隙模型所承受的压力，并确定不同压力下该孔隙的吸附气量。在首次出现某两个相邻的压力，所对应的孔隙模型中的吸附气量的差值大于差值阈值，则将该两个相邻压力中较大的压力确定为该孔隙的吸附气解吸压力。

可选的，上位机可以模拟不同温度下孔隙产出页岩气的过程。该差值阈值可以为0.020。

示例的，参见图5，假设上位机模拟了温度分别为333K，363K以及393K时，某个孔隙模型内的页岩气的产出过程，得到如图5所示的产出曲线示意图，则从图5中可以看出，温度为333K时，压力为20兆帕(Mpa)对应的吸附气量为0.017毫摩尔每平方米(mmol/m²)，压力为15Mpa对应的吸附气量为0.014mmol/m²。由于0.017与0.014的差值为0.003，大于差值阈值0.002，因此上位机可以将20Mpa确定为该孔隙的吸附气解吸压力。

步骤204、获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

其中，待开采的页岩气井即为前述的未开采的页岩气井。

上位机获取目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径的过程可以参考上述步骤301，本申请实施例在此不再赘述。

步骤205、基于目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定目标页岩样品的页岩气数据。

其中，该目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，且该目标对应关系可以是上位机通过执行上述步骤201至203预先确定的。该目标页岩样品的页岩气数据可以包括：目标页岩样品的岩气储量和目标页岩样品的吸附气解吸压力。目标页岩样品的页岩气储量为目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，目标页岩样品的吸附气解吸压力为目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值。

在本申请实施例中，上位机在确定目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径后，可以基于该目标对应关系，以及目标页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的形状和等效孔径，确定该孔隙的吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力。然后，上位机可以将目标页岩样品的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值，确定为目标页岩样品的吸附气解吸压力；将目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量之和，确定为目标页岩样品的吸附气量，将目标页岩样品的多个孔隙的游离气量之和，确定为目标页岩样品的游离气量，并将目标页岩样品的吸附气量和游离气量之和，确定为目标页岩样品的页岩气储量，从而得到目标页岩样品的页岩气数据。

可选的，多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值可以是指：多个孔隙的吸附气解吸压力的算术平均值、几何平均值或均方根等。

步骤206、基于目标页岩样品的页岩气数据，确定待开采的页岩气井的页岩气数据。

该待开采的页岩气井的页岩气数据包括：该页岩气井的页岩气储量和该页岩气井的吸附气解吸压力。该页岩气井的页岩气储量与目标页岩样品的页岩气储量正相关，该页岩气井的吸附气解吸压力与目标页岩样品的吸附气解吸压力相等。

在本申请实施例中，参见图6，上述步骤206的实现过程可以包括：

步骤2061、获取目标页岩样品的质量，以及待开采的页岩气井穿过的目标页岩储层的质量。

在本申请实施例中，工作人员可以对目标页岩样品进行称重，并可以将称重得到的目标页岩样品的质量输入至上位机中。相应的，上位机可以获取目标页岩样品的质量，并可以基于该目标页岩样品的质量，确定待开采的页岩气井穿过的目标页岩储层的质量。

可选的，上位机获取待开采的页岩气井穿过的目标页岩储层的质量的过程可以包括：上位机可以先获取目标页岩样品的体积，并基于目标页岩样品的体积和质量确定目标页岩样品的密度。然后，上位机可以获取页岩气井穿过的目标页岩储层的含气面积以及层厚(即目标页岩储层的层顶与层底之间的距离)。之后，上位机可以将目标页岩储层的含气面积、层厚以及目标页岩样品的密度的乘积确定为目标页岩储层的质量。

步骤2062、基于目标页岩储层的质量与目标页岩储层的质量的质量之比，以及第一页岩气储量，确定页岩气井的页岩气数据的第二页岩气储量。

在本申请实施例中，上位机在确定目标页岩样品的质量，以及目标页岩储层的质量后，可以将目标页岩储层的质量m₂与目标页岩样品的质量m₁的比值，与目标页岩样品的第一页岩气储量G₁的乘积，确定为页岩气井穿过的目标页岩储层的第二页岩气储量G₂。也即是，该第二页岩气储量G₂满足：

G₂＝(m₂/m₁)×G₁。

根据上述步骤201至步骤207可知，本申请提供的页岩气数据的确定方法可以从待开采的页岩气井的微观角度出发，确定该待开采的页岩气井的页岩气数据。也即是，可以基于待开采的页岩气井的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力，确定宏观中的页岩气井的页岩气数据(即页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力)。

步骤207、获取目标时长内待开采的页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律。

在本申请实施例中，上位机可以获取目标时长内待开采的页岩气井的井底压力，并可以基于目标时长内的井底压力，确定该目标时长内页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律。

可选的，上位机可以采用拟合算法，例如最小二乘法，对目标时长内的多个时间点，以及多个时间点中每个时间点对应的井底压力进行处理，得到时间与井底压力的函数，即页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律。

步骤208、基于该变化规律，以及待开采的页岩气井的吸附气解吸压力，确定页岩气井的吸附气解吸时的时间。

可选的，上位机在确定时间与井底压力的函数后，可以将页岩气井的吸附气解吸压力带入该函数中，得到该吸附气解吸压力对应的时间点，即页岩气井的吸附气解吸时的时间。

在本申请实施例中，上位机在确定页岩气井的吸附气解吸时的时间，以及吸附气解吸压力后，可以显示该吸附气解吸时的时间和吸附气解吸压力，以便工作人员基于吸附气解吸时的时间和吸附气解吸压力，制定合理的生产制度。即在吸附气解吸时的时间之前，控制页岩气井的井底压力小于该吸附气解吸压力，以便后期孔隙中的吸附气可以顺利解吸。

示例的，假设待开采的页岩气井的吸附气解吸压力为20Mpa，基于该页岩气井在目标时长内井底压力随时间变化的变化规律，以及吸附气解吸压力，确定出页岩气井的吸附气发生解吸时的时间为2015/5/22(即2015年5月22日)，即图7中直线X与时间轴的交点处的时间。也即是，从页岩气井开始生产至2015/5/22这一段时间内，该页岩气井所产出的页岩气为游离气。从2015/5/22之后，直至开采完成，该页岩气井所产出的页岩气为吸附气。由此，从图7中可以看出，该页岩气井所产出的吸附气的含量大于游离气的含量，也即是对于页岩气井而言，吸附气量与总产量的比值大于游离气与总产量的比值，即吸附气的贡献大于游离气。

可选的，本申请实施例提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤207也可以在步骤206之前执行，比如可以与步骤206同步执行。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在发明的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定方法，上位机可以确定孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，并可以基于该对应关系，以及目标页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定目标页岩样品的页岩气数据，即目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力。之后，上位机可以基于目标页岩样品的页岩气数据确定待开采的页岩气井的页岩气数据，即待开采的页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力。相较于相关技术中的基于已开采的页岩气井的产量确定未开采的页岩气井的页岩气储量的方式，本申请实施例提供的方法确定的待开采的页岩气井的页岩气储量的准确性较高，从而可以提高后续制定的生产制度的可靠性，使得采用后续制定的生产制度对该页岩气井进行生产的产量较高。

并且，本申请提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法可以同时确定出待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量，工作人员继而可以基于该待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量制定生产制度，由此可以进一步提高所制定出的生产制度的可靠性，从而进一步的提高了采用该生产制度对该页岩气井进行生产的产量。

参见图8，本申请实施例提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定装置，该300装置可以包括：

第一获取模块301，用于获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

第一确定模块302，用于基于孔隙的形状和等效孔径，确定孔隙的吸附气量和游离气量。

第二确定模块303，用于基于孔隙的吸附气量和游离气量，确定孔隙的吸附气解吸压力。

第二获取模块304，用于获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径。

第三确定模块305，用于基于目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定目标页岩样品的页岩气数据，该目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，目标页岩样品的页岩气数据包括：目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力，目标页岩样品的页岩气储量为目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，目标页岩样品的吸附气解吸压力为目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值。

第四确定模块306，用于基于目标页岩样品的页岩气数据，确定页岩气井的页岩气数据，页岩气井的页岩气数据包括：页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力，页岩气井的页岩气储量与目标页岩样品的页岩气储量正相关，页岩气井的吸附气解吸压力与目标页岩样品的吸附气解吸压力相等。

可选的，该第一获取模块301可以用于：获取初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积；基于孔隙的体积，确定孔隙的等效孔径。

可选的，该第一获取模块301可以用于：基于孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定孔隙的等效孔径，等效孔径计算公式满足：

其中，D_p为孔隙的等效孔径，V_p为孔隙的体积。

可选的，该第一获取模块301可以用于：获取初始页岩样品的多张扫描图片；基于多张扫描图片，确定与初始页岩样品对应的三维图像；基于与初始页岩样品对应的三维图像，确定初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状。

可选的，该第一获取模块301用于：获取初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积；基于孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定孔隙的形状因子；基于孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定孔隙的形状；

其中，形状因子计算公式为：

其中，F为形状因子，V_p为孔隙的体积，A_p为孔隙的表面积。

可选的，该第四确定模块306，可以用于：

获取目标页岩样品的质量，以及页岩气井穿过的目标页岩储层的质量；基于目标页岩储层的质量与目标页岩储层的质量的质量之比，以及目标页岩样品的页岩气储量，确定页岩气井的页岩气的页岩气储量。

图9是本申请实施例提供的另一种页岩气井的页岩气数据的确定装置的结构框图。参见图9，该装置300还可以包括：

第三获取模块307，用于获取目标时长内页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律。

第五确定模块308，用于基于变化规律，以及页岩气井的吸附气解吸压力，确定页岩气井的吸附气解吸时的时间。

综上所述，本申请实施例提供了一种页岩气井的页岩气数据的确定装置，该装置可以确定孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，并可以基于该对应关系，以及目标页岩样品的孔隙的形状和等效孔径，确定目标页岩样品的页岩气数据，即目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力。之后，可以基于目标页岩样品的页岩气数据确定待开采的页岩气井的页岩气数据，即待开采的页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力。相较于相关技术中的基于已开采的页岩气井的产量确定未开采的页岩气井的页岩气储量的方式，本申请实施例提供的装置确定的待开采的页岩气井的页岩气储量的准确性较高，从而可以提高后续制定的生产制度的可靠性，使得采用后续制定的生产制度对该页岩气井进行生产的产量较高。

并且，本申请提供的页岩气井的页岩气数据的确定装置可以同时确定出待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量，工作人员继而可以基于该待开采的页岩气井的吸附气解吸压力和页岩气储量制定生产制度，由此可以进一步提高所制定出的生产制度的可靠性，从而进一步的提高了采用该生产制度对该页岩气井进行生产的产量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和各模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图10是本申请实施例提供的又一种页岩气井的页岩气数据的确定装置的结构框图，参见图10，该装置400可以包括：处理器401、存储器402以及存储在该存储器402上并可在该处理器401上运行的计算机程序，该处理器401执行该计算机程序时可以实现如上述方法实施例提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法，例如图1或图2所示的页岩气井的页岩气数据确定方法。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当该计算机可读存储介质在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方法实施例提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法，例如图1或图2所示的页岩气井的页岩气数据确定方法。

再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例提供的页岩气井的页岩气数据的确定方法，例如图1或图2所示的页岩气井的页岩气数据确定方法。

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。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种页岩气井的页岩气数据的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

基于所述孔隙的形状和等效孔径，确定所述孔隙的吸附气量和游离气量；

基于所述孔隙的吸附气量和游离气量，确定所述孔隙的吸附气解吸压力；

获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

基于所述目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定所述目标页岩样品的页岩气数据，所述目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，所述目标页岩样品的页岩气数据包括：所述目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述目标页岩样品的页岩气储量为所述目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，所述目标页岩样品的吸附气解吸压力为所述目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值；

基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，所述页岩气井的页岩气数据包括：所述页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述页岩气井的页岩气储量与所述目标页岩样品的页岩气储量正相关，所述页岩气井的吸附气解吸压力与所述目标页岩样品的吸附气解吸压力相等；

其中，获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的等效孔径，包括：

获取所述初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积；

基于所述孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定所述孔隙的等效孔径，所述等效孔径计算公式满足：

其中，D_p为所述孔隙的等效孔径，V_p为所述孔隙的体积；

获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状，包括：

获取所述初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积；

基于所述孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定所述孔隙的形状因子；

基于所述孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定所述孔隙的形状；

其中，所述形状因子计算公式为：

其中，F为所述形状因子，V_p为所述孔隙的体积，A_p为所述孔隙的表面积。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，包括：

获取所述目标页岩样品的质量，以及所述页岩气井穿过的目标页岩储层的质量；

基于所述目标页岩储层的质量与所述目标页岩储层的质量的质量之比，以及所述目标页岩样品的页岩气储量，确定所述页岩气井的页岩气的页岩气储量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述页岩气井的页岩气数据之后，所述方法还包括：

获取目标时长内所述页岩气井的井底压力随时间变化的变化规律；

基于所述变化规律，以及所述页岩气井的吸附气解吸压力，确定所述页岩气井的吸附气解吸时的时间。

4.一种页岩气井的页岩气数据的确定装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

第一确定模块，用于基于所述孔隙的形状和等效孔径，确定所述孔隙的吸附气量和游离气量；

第二确定模块，用于基于所述孔隙的吸附气量和游离气量，确定所述孔隙的吸附气解吸压力；

第二获取模块，用于获取待开采的页岩气井内的目标页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状和等效孔径；

第三确定模块，用于基于所述目标页岩样品的每个孔隙的形状和等效孔径，以及目标对应关系，确定所述目标页岩样品的页岩气数据，所述目标对应关系为孔隙的形状、等效孔径、吸附气量、游离气量以及吸附气解吸压力之间的对应关系，所述目标页岩样品的页岩气数据包括：所述目标页岩样品的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述目标页岩样品的页岩气储量为所述目标页岩样品的多个孔隙的吸附气量和游离气量之和，所述目标页岩样品的吸附气解吸压力为所述目标页岩样品中的多个孔隙的吸附气解吸压力的平均值；

第四确定模块，用于基于所述目标页岩样品的页岩气数据，确定所述页岩气井的页岩气数据，所述页岩气井的页岩气数据包括：所述页岩气井的页岩气储量和吸附气解吸压力，所述页岩气井的页岩气储量与所述目标页岩样品的页岩气储量正相关，所述页岩气井的吸附气解吸压力与所述目标页岩样品的吸附气解吸压力相等；

其中，所述第一获取模块用于：获取所述初始页岩样品中的多个孔隙中每个孔隙的体积；

基于所述孔隙的体积，采用等效孔径计算公式，确定所述孔隙的等效孔径，所述等效孔径计算公式满足：

其中，D_p为所述孔隙的等效孔径，V_p为所述孔隙的体积；

所述第一获取模块还用于：获取初始页岩样品的多个孔隙中每个孔隙的形状，包括：

获取所述初始页岩样品的多个孔隙中的每个孔隙的表面积和体积；

基于所述孔隙的表面积和体积，采用形状因子计算公式，确定所述孔隙的形状因子；

基于所述孔隙的形状因子，以及形状和形状因子的对应关系，确定所述孔隙的形状；

其中，所述形状因子计算公式为：

其中，F为所述形状因子，V_p为所述孔隙的体积，A_p为所述孔隙的表面积。

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