[发明专利]一种页岩油吸附量与可动量评价模型及其建立、应用方法

摘要

本发明属于页岩油赋存及其定量评价领域，具体涉及一种页岩油吸附量与可动量评价模型及其建立、应用方法。本发明基于毛细凝聚理论，建立了实验室条件下的页岩油吸附量和可动量评价模型，据此可定量计算页岩油吸附量可动量Q_c＝(βV₂‑kdS₂hn)ρ₂和赋存总量Q_t＝Q_a+Q_c，以及吸附量和可动量各自所占的百分比例；建立了在储层条件下的模型应用方法，将烃吸附量和赋存总量表述为孔隙度和视密度的函数，根据测井数据评价的孔隙度和含油饱和度在泥页岩储层纵向上的分布，评价烃吸附量和可动量及其百分比例，操作简便易行，准确性高，可操作性、实用性较强，便于地质推广应用。

主权项

1.一种页岩油吸附量与可动量评价模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：在某一相对压力P/P₀条件下烃蒸汽吸附过程中，将多孔介质的储集空间划分为4部分，分别为：d₀<d_h为无效孔；d_h≤d₁≤2hn孔隙内完全发生吸附作用；2hn<d₂≤d_k孔隙内主要发生吸附和毛细凝聚作用，该部分孔隙内可能不完全被吸附或凝聚状态烃充满而存在一些气态烃；d_k<d₃≤d_max孔隙内主要发生吸附作用，其余空间为气态烃；其中，烃分子截面宽度为d_h，在该相对压力下发生毛细凝聚时对应的孔隙直径为d_k，多孔介质最大孔径为d_max；步骤S2：假设多孔介质等效的平均直径为d，所有孔隙具有总比表面积S，将以比表面积计算的吸附体积，以一定转换因子转换为由直径d的等效孔隙直接计算的吸附体积，在样品内部不考虑孔径分布的特征，而是以平均直径进行等效计算；步骤S3：在该P/P₀下，实验测试的多孔介质孔隙内的烃赋存总量Q_t为烃吸附量Q_a和可动量Q_c之和：Q_t＝Q_a+Q_c              (1)式中，Q_t、Q_a和Q_c单位均为mg/g；步骤S4：假设d_h≤d₁≤2hn孔隙内平均吸附层数为2hn<d₂≤d_k和d_k<d₃≤d_max孔隙内吸附层数为n，吸附厚度为h，假设多孔介质所有孔隙内的吸附相密度均相等；d_h≤d₁≤2hn孔隙内吸附体积V_a1为：2hn<d₂≤d_k和d_k<d₃≤d_max孔隙内吸附体积V_a2为：V_a2＝(S₂+S₃)hn               (3)总的烃吸附量表示为：式中，α为校正因子；S₁为d_h≤d₁≤2hn孔隙的比表面积，m²/g；S₂为2hn<d₂≤d_k孔隙的比表面积，m²/g；S₃为d_k<d₃≤d_max孔隙的比表面积，m²/g；ρ₁为吸附相密度，cm³/g；当孔隙形态为球形、柱状和平行板状时，α为孔隙平均直径的线性函数，表示为：α＝kd                                   (5)其中，k反映了流体‑介质的吸附能力和孔隙形状，0<k<1/d，单位为nm^‑1；将式(5)代入式(4)得总的吸附量为：步骤S5：假设2hn≤d₂≤d_k孔径范围内仅一定比例的体积βV₂贡献了毛细凝聚和吸附作用，毛细凝聚所占的体积为有效总体积βV₂减去有效吸附的体积，即Q_c＝(βV₂‑kdS₂hn)ρ₂                           (7)式中，V₂为2hn<d₂≤d_k孔隙的总体积，cm³/g；ρ₂为毛细凝聚部分的密度，cm³/g；β为孔体积V₂发生吸附和毛细凝聚的比例，0＜β≤1，当P/P₀＝1时，β为1；步骤S6：联立式(1)、(6)和(7)即可计算出页岩油吸附量和可动量，并求和计算出实验条件下烃赋存总量：Q_t＝kd(V₁ρ₁+hn(S₂(ρ₁‑ρ₂)+S₃ρ₁))+βV₂ρ₂。