一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法及系统技术方案

技术编号:29485622 阅读:73 留言:0更新日期:2021-07-30 18:56
本发明专利技术提供了一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法及系统,首先基于页岩岩心确定页岩基质参数和夹条参数;其次基于页岩基质平均孔隙半径构建分子动力学模型;利用分子动力学模型模拟页岩油在页岩基质纳米孔内的流动,确定页岩基质的渗透率;然后基于夹条平均孔隙半径和夹条孔隙度确定夹条的渗透率;最后基于页岩基质的渗透率、夹条的渗透率、页岩基质所占比例和夹条所占比例确定水平渗透率和垂直渗透率。本发明专利技术基于页岩岩心的孔隙结构与分子动力学模型相结合,利用分子动力学模型模拟页岩油在页岩基质纳米孔内的流动,进而能够准确计算得到夹层状页岩水平方向和垂直方向的渗透率,解决现有技术无法实现夹层状页岩各向异性渗透率准确测量的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法及系统
本专利技术涉及油气田开发
,特别是涉及一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法及系统。
技术介绍
页岩油是一种重要的非常规能源,原油主要以吸附态和游离态存在于页岩孔隙中。页岩油的储层类型包括基质型、裂缝型和夹层型三种。由于夹层状页岩含有孔隙度和渗透率较高的碳酸盐岩或砂岩条带(也称之为夹条),实际开采过程中产量较高,是页岩油开发的重点。然而,受层理的影响,夹层状页岩具有明显的各向异性特征,即平行层理和垂直层理方向岩石渗透率(即水平方向渗透率和垂直方向渗透率)不同。准确测定页岩各向异性渗透率对页岩储层评价、水力压裂设计和生产动态预测具有重要意义。目前夹层状页岩各向异性渗透率的测量存在以下问题:一方面,由于页岩很脆,微裂缝或层理的存在会使得夹层状页岩易于沿着裂缝面开裂,因此完整的岩心柱难以获得。同时,渗透率测量前需要对岩心进行洗油,该过程极易造成岩心损坏。而测量岩石渗透率往往需要一整块岩心进行实验,不完整的岩心将会造成夹层状页岩渗透率难以测量。另一方面,由于平行于层理和垂直于层理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述方法包括:/nS1:获取夹层状页岩岩心;/nS2:基于所述页岩岩心确定页岩基质参数和夹条参数;所述页岩基质参数包括页岩基质所占比例h

【技术特征摘要】
1.一种夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述方法包括:
S1:获取夹层状页岩岩心;
S2:基于所述页岩岩心确定页岩基质参数和夹条参数;所述页岩基质参数包括页岩基质所占比例h1、页岩基质平均孔隙半径r1和页岩基质孔隙度Φ1;所述夹条参数包括夹条所占比例h2、夹条平均孔隙半径r2和夹条孔隙度Φ2;
S3:基于页岩基质平均孔隙半径r1构建分子动力学模型;
S4:利用所述分子动力学模型模拟页岩油在页岩基质纳米孔内的流动,确定页岩基质的渗透率;
S5:基于夹条平均孔隙半径r2和夹条孔隙度Φ2确定夹条的渗透率;
S6:基于页岩基质的渗透率、夹条的渗透率、页岩基质所占比例h1和夹条所占比例h2确定夹层状页岩水平渗透率和垂直渗透率。


2.根据权利要求1所述的夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述基于所述页岩岩心确定页岩基质参数和夹条参数,具体包括:
S21:通过氮气吸附实验确定页岩基质平均孔隙半径r1和页岩基质孔隙度Φ1;
S22:通过高压压汞实验确定夹条平均孔隙半径r2和夹条孔隙度Φ2;
S23:对所述页岩岩心的截面进行拍照,获得垂直于层理方向上的岩样图像;
S24:采用图像分析软件对所述岩样图像进行分析,获得页岩基质所占比例h1和夹条所占比例h2。


3.根据权利要求1所述的夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述基于页岩基质平均孔隙半径r1构建分子动力学模型,具体包括:
S31:通过矿物X射线全岩分析方法得到页岩基质矿物成分;
S32:通过烃组分分析实验获取现场页岩油成分;
S33:根据页岩基质矿物成分、所述现场页岩油成分和页岩基质平均孔隙半径r1构建分子动力学模型。


4.根据权利要求1所述的夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述利用所述分子动力学模型模拟页岩油在页岩基质纳米孔内的流动,确定页岩基质的渗透率,具体包括:
S41:利用所述分子动力学模型模拟页岩油在页岩基质纳米孔内的流动,获得速度剖面;
S42:拟合速度剖面得到页岩油流动的边界条件;所述边界条件包括正滑移、无滑移或者负滑移;
S43:基于所述边界条件、页岩基质平均孔隙半径r1和页岩基质孔隙度Φ1确定页岩基质的渗透率。


5.根据权利要求1所述的夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述基于夹条平均孔隙半径r2和夹条孔隙度Φ2确定夹条的渗透率,具体公式为:



其中,k2为夹条的渗透率。


6.根据权利要求1所述的夹层状页岩各向异性渗透率确定方法,其特征在于,所述基于页岩基质的渗透率、夹条的渗透率、页岩基质所占比例h1和夹条所占比例h2确定夹层状页岩水...

【专利技术属性】
技术研发人员:王森梁怡普冯其红杨雨萱陈李杨曹小朋刘祖鹏王秀坤杨敏柳静雨孙涛郭天魁时贤
申请(专利权)人:中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:山东;37

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