CN113762660A - 海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质,该方法包括:获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;获取页岩吸附气含量的多个评价参数;基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;基于页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算目标区域的页岩吸附气含量。本发明的海相页岩吸附气含量评价方法快速、准确地建立页岩吸附气含量评价模型,考虑了影响页岩吸附气含量的多个主控因素,进而准确得预测目标区域的页岩吸附气含量,评价结果可信度高,对页岩气勘探开发,特别是寻找页岩气“甜点”具有重要的实践意义。

Description

海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明属于页岩气勘探开发领域,具体涉及一种海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
我国的页岩气资源丰富,据自然资源部评价显示,我国页岩气可采资源量21.81×1012m3,其中海相页岩气可采资源量13.00×1012m3,主要分布在四川盆地及周缘、中下扬子区为主的南方地区和塔里木盆地为主的中西部地区,层系包括下震旦统、下寒武统、上奥陶统—下志留统等;海陆过渡相页岩主要分布在鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地等的石炭系—二叠系及南方地区的二叠系,可采资源量5.08×1012m3;陆相页岩气可采资源量3.73×1012m3,主要分布于松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地等,以青山口组、沙河街组、延长组、须家河组和自流井组为重点层系。由此可见,海相页岩气的可采资源量是比较高的,因此,海相页岩气的勘探是至关重要的。
页岩气是一种典型的连续性大规模非常规天然气聚集,与常规天然气资源相比,页岩气主要以吸附气和游离气的形式同时赋存于泥页岩中。其中,以吸附态存在矿物颗粒表面的天然气是页岩气资源重要组成部分。因此,准确评价页岩吸附气含量,可以为认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探目标奠定基础。目前的页岩吸附气含量仍是节俭煤层吸附气含量的评价方法,这种评价方法主要存在以下问题:(1)考虑因素单一,只考虑温压条件对吸附气含量的控制作用,缺乏对页岩矿物组成、页岩孔隙系统及其孔隙微观结构对吸附气含量控制作用的综合考虑;(2)评价方法简单,多是基于等温吸附方程计算,降低了页岩吸附气含量评价的可信度。因此,上述存在的问题导致页岩吸附气含量评价的可靠性较差。
综上,特别需要一种能综合考虑影响页岩吸附气的主控参数的高可信度的评价方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质,能综合考虑影响页岩吸附气的主控参数的高可信度的评价方法。
有鉴于此,本发明提供了一种海相页岩吸附气含量评价方法、装置、电子设备及介质,至少解决目前海相页岩吸附气含量评价方法不能综合考虑影响页岩吸附气的主控参数且可信度低的问题。
第一方面,本发明提供一种海相页岩吸附气含量评价方法,包括:获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;获取页岩吸附气含量的多个评价参数;基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;基于所述页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算所述目标区域的页岩吸附气含量。
可选的,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
可选的,所述基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
可选的,所述评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
可选的,所述评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
可选的,所述基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个所述数学模型进行整合,获得所述页岩吸附气含量的评价模型。
可选的,所述页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
第二方面,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器,存储有可执行指令;处理器,所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令,以实现上述海相页岩吸附气含量评价方法。
第三方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的海相页岩吸附气含量评价方法。
第四方面,本发明还提供一种海相页岩吸附气含量评价装置,包括:实际地质数据获取模块,获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;评价参数获取模块,获取页岩吸附气含量的多个评价参数;单个参数数学模型建立模块,基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;吸附气含量评价模型建立模块,基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;计算模块,基于所述页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算所述目标区域的页岩吸附气含量。
可选的,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
可选的,所述基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
可选的,所述评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
可选的,所述评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
可选的,所述基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个所述数学模型进行整合,获得所述页岩吸附气含量的评价模型。
可选的,所述页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
本发明的有益效果在于:本发明的海相页岩吸附气含量评价方法从内因和外因两个方面,选取多个控制页岩吸附气含量的评价参数,根据已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据和页岩吸附气含量,获得每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型,进而建立页岩吸附气含量评价模型,考虑了影响页岩吸附气含量的多个主控因素,进而准确得预测目标区域的页岩吸附气含量,评价结果可信度高,对页岩气勘探开发,特别是寻找页岩气“甜点”具有重要的实践意义。
本发明具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述,这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的有机孔微孔孔隙度与吸附气含量关系图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的伊利石含量与吸附气含量关系图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的黏土矿物吸附能力随含水饱和度变化图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的石英含量与吸附气含量关系图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的温度与吸附气含量关系图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的压力与吸附气含量关系图。
图8示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的页岩吸附气含量变化曲线。
图9示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价装置的框图。
附图标记说明;
102、实际地质数据获取模块;104、评价参数获取模块;106、单个参数数学模型建立模块;108、吸附气含量评价模型建立模块;110、计算模块。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
本发明提供一种海相页岩吸附气含量评价方法,包括:获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;获取页岩吸附气含量的多个评价参数;基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;基于页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算目标区域的页岩吸附气含量。
具体的,获取已知页岩吸附气含量区域内的实际地质数据,例如页岩地球化学、矿物岩石学、储层有机孔孔径、储层含水饱和度、地层温度和压力等温吸附实验数据。获取页岩吸附气含量的评价参数,建立页岩吸附气含量和每个评价参数之间的数学模型,再将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型,结合页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质参数,计算目标区域的页岩吸附气含量。
根据示例性的实施方式,海相页岩吸附气含量评价方法从内因和外因两个方面,选取多个控制页岩吸附气含量的评价参数,根据已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据和页岩吸附气含量,获得每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型,进而建立页岩吸附气含量评价模型,考虑了影响页岩吸附气含量的多个主控因素,进而准确得预测目标区域的页岩吸附气含量,评价结果可信度高,对页岩气勘探开发,特别是寻找页岩气“甜点”具有重要的实践意义。
作为可选方案,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
具体的,利用SPSS软件中逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,优选页岩吸附气评价的地质参数。
作为可选方案,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
具体的,将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,获得拟合的模型,作为每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
作为可选方案,评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
具体的,根据页岩吸附气的基本特性,优选有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、储层含水饱和度、地层温度和地层压力作为页岩吸附气含量的评价参数。
作为可选方案,评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
具体的,以页岩吸附气含量为纵坐标,以有机微孔孔隙度为横坐标,将实际有机微孔孔隙度与该有机微孔孔隙度下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,粘土矿物孔是很难获取孔隙度的,因此,用伊利石含量代替伊利石孔孔隙度。以页岩吸附气含量为纵坐标,以伊利石含量为横坐标,将实际伊利石含量与该伊利石含量下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得伊利石含量整体与吸附气含量的拟合公式。除此以外,粘土矿物的含水饱和度也会影响吸附气含量,由于伊利石的表面会吸附水分,影响页岩吸附气的含量,因此,以单个伊利石颗粒的吸附能力为纵坐标,以含水饱和度为横坐标,将含水饱和度与吸附能力的对应数据以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得单个伊利石颗粒的吸附能力与含水饱和度的拟合公式,将伊利石含量整体与吸附气含量的拟合公式和单个伊利石颗粒的吸附能力与含水饱和度的拟合公式整合,获得页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,脆性矿物孔是很难获取孔隙度的,因此,用脆性矿物含量代替脆性矿物孔孔隙度,以页岩吸附气含量为纵坐标,以脆性矿物含量为横坐标,将实际脆性矿物含量与该脆性矿物含量下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层温度为横坐标,将实际地层温度与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层温度的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层压力为横坐标,将实际地层压力与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层压力的数学模型。
作为可选方案,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型。
作为可选方案,页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
具体的,将页岩吸附气含量与单个评价参数的数学模型,采用多元回归的方法进行整合,将整合后的结果作为页岩吸附气含量的评价模型,具体的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j。
由模型的公式可知,页岩吸附气含量的评价模考虑了多个主控因素,因此基于该模型计算的页岩吸附气含量可信度高。
本发明还提供一种电子设备,电子设备包括:存储器,存储有可执行指令;处理器,处理器运行存储器中的可执行指令,以实现上述海相页岩吸附气含量评价方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述的海相页岩吸附气含量评价方法。
本发明还提供一种海相页岩吸附气含量评价装置,包括:实际地质数据获取模块,获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;评价参数获取模块,获取页岩吸附气含量的多个评价参数;单个参数数学模型建立模块,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;吸附气含量评价模型建立模块,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;计算模块,基于页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算目标区域的页岩吸附气含量。
具体的,获取已知页岩吸附气含量区域内的实际地质数据,例如页岩地球化学、矿物岩石学、储层有机孔孔径、储层含水饱和度、地层温度和压力等温吸附实验数据。获取页岩吸附气含量的评价参数,建立页岩吸附气含量和每个评价参数之间的数学模型,再将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型,结合页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质参数,计算目标区域的页岩吸附气含量。
根据示例性的实施方式,海相页岩吸附气含量评价装置从内因和外因两个方面,选取多个控制页岩吸附气含量的评价参数,根据已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据和页岩吸附气含量,获得每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型,进而建立页岩吸附气含量评价模型,考虑了影响页岩吸附气含量的多个主控因素,进而准确得预测目标区域的页岩吸附气含量,评价结果可信度高,对页岩气勘探开发,特别是寻找页岩气“甜点”具有重要的实践意义。
作为可选方案,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
具体的,利用SPSS软件中逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,优选页岩吸附气评价的地质参数。
作为可选方案,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
具体的,将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,获得拟合的模型,作为每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
作为可选方案,评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
具体的,根据页岩吸附气的基本特性,优选有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、储层含水饱和度、地层温度和地层压力作为页岩吸附气含量的评价参数。
作为可选方案,评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
具体的,以页岩吸附气含量为纵坐标,以有机微孔孔隙度为横坐标,将实际有机微孔孔隙度与该有机微孔孔隙度下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,粘土矿物孔是很难获取孔隙度的,因此,用伊利石含量代替伊利石孔孔隙度,以页岩吸附气含量为纵坐标,以伊利石含量为横坐标,将实际伊利石含量与该伊利石含量下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得伊利石含量整体与吸附气含量的拟合公式。除此以外,粘土矿物的含水饱和度也会影响吸附气含量,由于伊利石的表面会吸附水分,影响页岩吸附气的含量,因此,以单个伊利石颗粒的吸附能力为纵坐标,以含水饱和度为横坐标,将含水饱和度与吸附能力的对应数据以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得单个伊利石颗粒的吸附能与含水饱和度的拟合公式,将伊利石含量整体与吸附气含量的拟合公式和单个伊利石颗粒的吸附能力与含水饱和度的拟合公式整合,获得页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,脆性矿物孔是很难获取孔隙度的,因此,用脆性矿物含量代替脆性矿物孔孔隙度,以页岩吸附气含量为纵坐标,以脆性矿物含量为横坐标,将实际脆性矿物含量与该脆性矿物含量下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层温度为横坐标,将实际地层温度与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层温度的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层压力为横坐标,将实际地层压力与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层压力的数学模型。
作为可选方案,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型。
作为可选方案,页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
具体的,将页岩吸附气含量与单个评价参数的数学模型,采用多元回归的方法进行整合,将整合后的结果作为页岩吸附气含量的评价模型,具体的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j。
由模型的公式可知,页岩吸附气含量的评价模考虑了多个主控因素,因此基于该模型计算的页岩吸附气含量可信度高。
实施例一
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的有机孔微孔孔隙度与吸附气含量关系图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的伊利石含量与吸附气含量关系图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的黏土矿物吸附能力随含水饱和度变化图。图5示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的石英含量与吸附气含量关系图。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的温度与吸附气含量关系图。图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的压力与吸附气含量关系图。图8示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价方法的页岩吸附气含量变化曲线。
结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示,该海相页岩吸附气含量评价方法,包括:
步骤1:获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;
步骤2:获取页岩吸附气含量的多个评价参数;
其中,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
步骤3:基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;
其中,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
其中,评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
其中,评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
具体的,以页岩吸附气含量为纵坐标,以有机微孔孔隙度为横坐标,将实际有机微孔孔隙度与该有机微孔孔隙度下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,按图中点的分布,大致将点连成线,如图2所示,由图可知连成的线为直线,因此,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,粘土矿物孔是很难获取孔隙度的,因此,用伊利石含量代替伊利石孔孔隙度。以页岩吸附气含量为纵坐标,以伊利石含量为横坐标,将实际伊利石含量与该伊利石含量下对应的页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,如图3所示。除此以外,粘土矿物的含水饱和度也会影响吸附气含量,由于伊利石的表面会吸附水分,影响页岩吸附气的含量,因此,以单个伊利石颗粒的吸附能力为纵坐标,以含水饱和度为横坐标,将吸附能力与对应的含水饱和度以点的形式标注在图中,如图4所示,对标记的多个点进行拟合,再将图4中获得的拟合公式与图3中获得的拟合公式结合,获得页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型。
在实际地质数据获取的时候,脆性矿物孔是很难获取孔隙度的,获取对应的矿物质含量代替孔隙度,因此,用脆性矿物含量代替脆性矿物孔孔隙度,脆性矿物的主要成分是石英,以石英含量为横坐标,以该石英含量下对应的页岩吸附气含量为纵坐标,将页岩吸附气含量与石英含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,如图5所示,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层温度为横坐标,将实际地层温度与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,对标记的多个点进行拟合,如图6所示,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层温度的数学模型。
以页岩吸附气含量为纵坐标,以地层压力为横坐标,将实际地层压力与页岩吸附气含量以点的形式标注在图中,如图7所示,对标记的多个点进行拟合,获得拟合公式作为页岩吸附气含量与地层压力的数学模型。
步骤4:基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;
其中,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型。
其中,页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
步骤5:基于页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算目标区域的页岩吸附气含量。
实施例二
图9示出了根据本发明的一个实施例的一种海相页岩吸附气含量评价装置的框图。
如图9所示,该海相页岩吸附气含量评价装置,包括:
实际地质数据获取模块102,获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;
评价参数获取模块104,获取页岩吸附气含量的多个评价参数;
单个参数数学模型建立模块106,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;
吸附气含量评价模型建立模块108,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;
计算模块110,基于页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算目标区域的页岩吸附气含量。
其中,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
其中,基于实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
其中,评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
其中,评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
其中,基于多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:采用多元回归的方法将多个数学模型进行整合,获得页岩吸附气含量的评价模型。
其中,页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j
其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,Illite为伊利石含量,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,Sw为含水饱和度,W为微孔所占比例,a、b、k、f、c、d、l、m、g、e、h、j均为评价系数。
实施例三
本公开提供一种电子设备包括,该电子设备包括:存储器,存储有可执行指令;处理器,处理器运行存储器中的可执行指令,以实现上述海相页岩吸附气含量评价方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地,存储器可以包括一个或多个计算机程序产品,该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中,该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解,为了解决如何获取良好用户体验效果的技术问题,本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构,这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明,在此不再赘述。
实施例四
本公开提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述海相页岩吸附气含量评价方法。
根据本公开实施例的计算机可读存储介质,其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时,执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于:光存储介质(例如:CD-ROM和DVD)、磁光存储介质(例如:MO)、磁存储介质(例如:磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如:存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如:ROM盒)。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,包括:
获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;
获取页岩吸附气含量的多个评价参数;
基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;
基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;
基于所述页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算所述目标区域的页岩吸附气含量。
2.根据权利要求1所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,采用逐步法分析页岩吸附气的富集主控因素,获取页岩吸附气含量的多个评价参数。
3.根据权利要求2所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,所述基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
将每个评价参数对应的实际地质数据与页岩吸附气含量进行拟合,建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型。
4.根据权利要求3所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,所述评价参数包括:有机微孔孔隙度、伊利石孔孔隙度、脆性矿物孔孔隙度、地层温度和地层压力。
5.根据权利要求4所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,所述评价参数与页岩吸附气含量的数学模型包括:
页岩吸附气含量与有机微孔孔隙度的数学模型为:Ga=a*TOC*W+n,
页岩吸附气含量与伊利石孔孔隙度的数学模型为:Ga=b*Illite*exp(k+f*Sw)+r,
页岩吸附气含量与脆性矿物孔孔隙度的数学模型为:Ga=c*Quartz+s,
页岩吸附气含量与地层温度的数学模型为:Ga=d*exp(l+m*T+g*T2)+t,
页岩吸附气含量与地层压力的数学模型为:Ga=e*P/(P+h),其中,Ga为吸附气含量,TOC为有机质含量,W为微孔所占比例,Illite为伊利石含量,Sw为含水饱和度,Quartz为脆性矿物含量,T为地层温度,P为地层压力,a、n、b、k、f、r、c、s、d、l、m、g、t、e、h均为评价系数。
6.根据权利要求5所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,所述基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型包括:
采用多元回归的方法将多个所述数学模型进行整合,获得所述页岩吸附气含量的评价模型。
7.根据权利要求6所述的海相页岩吸附气含量评价方法,其特征在于,所述页岩吸附气含量的评价模型为:
Ga=a*TOC*W+b*Illite*exp(k+f*Sw)+c*Quartz+d*exp(l+m*T+g*T2)+e*P/(P+h)+j其中,j为评价系数。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
存储器,存储有可执行指令;
处理器,所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令,以实现根据权利要求1-7中任一项所述的海相页岩吸附气含量评价方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的海相页岩吸附气含量评价方法。
10.一种海相页岩吸附气含量评价装置,其特征在于,包括:
实际地质数据获取模块,获取已知页岩吸附气含量区域的实际地质数据;
评价参数获取模块,获取页岩吸附气含量的多个评价参数;
单个参数数学模型建立模块,基于所述实际地质数据,分别建立每个评价参数与页岩吸附气含量的数学模型;
吸附气含量评价模型建立模块,基于所述多个数学模型,建立页岩吸附气含量的评价模型;
计算模块,基于所述页岩吸附气含量的评价模型和目标区域的实际地质数据,计算所述目标区域的页岩吸附气含量。
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