[发明专利]快速计算陆相页岩溶解气含量的方法、装置及计算机系统

说明书

本发明提供了一种快速计算陆相页岩溶解气含量的方法、装置及计算机系统，该方法包括：步骤S10、确定当前工区的页岩溶解气含量的影响因素，针对单一所述影响因素，建立单因素回归模型；步骤S20、基于所述单因素回归模型，根据其回归系数从所述影响因素中确定出当前工区的页岩溶解气的主控因素；步骤S30、基于所述主控因素，建立当前工区的页岩溶解气含量的定量预测模型。基于本发明的技术方案，有效解决了现有技术两个方面的问题：习惯性忽略溶解气含量可能造成对页岩含油气量预测不准确、基于经验公式计算溶解气含量的方法较为复杂且参数获取难度大，从而既能定性分析溶解气的影响因素，又能基于影响因素中的主控因素快速有效地预测溶解气含量。

技术领域

本发明涉及页岩气勘探技术领域，特别地涉及一种快速计算陆相页岩溶解气含量的方法、装置及计算机系统。

背景技术

页岩油气是当今最重要的非常规资源，其在页岩中的赋存状态包括吸附态、游离态和溶解态三种。含气量是页岩油气资源评价和有利区优选的重要参数，赋存状态则会影响对于页岩油气含量的评价。然而，大多数学者在对页岩油气含气量进行研究时，只讨论其中吸附气和游离气的含量，对溶解气含量的研究甚少。而目前一些学者已经研究得出，对于陆相页岩中的溶解气含量，尤其是处于有机质成熟阶段以生油为主的页岩储层，其中油溶气的含量则不可忽略(王香增等，2015)。因此，准确计算陆相页岩储层中溶解气的含量，对于正确认识页岩油气的赋存状态和含油气性、准确评价页岩油气的资源潜力和甜点优选具有重要意义。

前人研究表明，对于成熟度相对较低的陆相页岩储层(Ro通常为0.7％～1.3％)，大部分页岩层仍在生油窗内，这些页岩中滞留了大量液态烃，吸附气和游离气含量减少，烃类溶解在液态烃和孔隙水中以油溶气和水溶气相态大量存在(雷裕红等，2016)。根据烃类在页岩中的赋存过程可知，页岩油气的赋存相态与泥页岩中的含油气量有直接关系，每个相态的含量均不可忽略。据计算，在热演化程度Ro为1％左右的延长组陆相页岩中，溶解气含量平均可占到总含气量的10％(李倩文等，2020)，这对于页岩总含油气量的贡献具有不可轻视的作用。各相态的含量也直接影响着对某一页岩层系的资源评价预测和勘探开发方式(杨龙等，2016；张洪洁等，2019)。

目前，获取页岩中溶解气含量的主要方式是基于经验公式法(王飞宇等，2011；王香增等，2015；邓长生等，2020)，常用的经验公式如以下公式(1)所示。此后，有些学者根据某地区页岩储层的特殊性，对经验公式中的相关参数进行了修正，得到了适合某地区的溶解气计算经验公式(黄铭志，2015)。公式中相关参数可根据测井解释或经验值确定。也有学者通过PVTSim模拟软件对天然气在页岩孔隙水中溶解度进行了模拟，进而计算得到孔隙水中溶解气的含量(周琴等，2013)。

式中，V_s是溶解气含量，m³/t；ρ_s是页岩密度，g/cm³；R_og是油溶气溶解度，m³/m³；R_wg是水溶气溶解度，m³/m³；ρ_o是原油密度，g/cm³；S₁是岩石中残留烃的含量，mg/g；S_w是含水饱和度，％；Φ是页岩的孔隙度，％。

然而，现有技术表明，基于经验公式法获模拟实验法计算溶解气含量的过程较为复杂，涉及参数较多且部分参数不太容易获得，目前多采用基于经验值、经验图版、测井解释和实验测试等多种手段联合获取。因此，与吸附气和游离气相比，溶解气含量的获取难度明显增加，这也是部分学者忽略溶解气含量的原因之一。另外，与常规天然气相比，页岩油气的富集成藏是一个动态演化过程，溶解气的含量受热演化程度、孔隙结构演化、残留含量、地层温压条件等多种因素的影响，故在计算溶解气含量时也应充分考虑这些因素的作用(李倩文等，2020)。此外，现有技术对于溶解气的影响因素通常仅有定性分析(张洪洁等，2019)，而很少将影响因素系统地考虑到溶解气含量的定量计算中。