頁巖氣含量分析方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種頁巖氣含量分析方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在石油勘探過程中需要提前勘探獲知地下的石油或者天然氣等的儲(chǔ)備量， 以便根據(jù)儲(chǔ)備量確定是否對地下的石油或者天然氣進(jìn)行開采，以及開采規(guī)模等?，F(xiàn)有技術(shù) 中，在進(jìn)行勘探前可以預(yù)先掃描巖石樣本，得到巖石樣本的孔隙數(shù)據(jù)，根據(jù)孔隙數(shù)據(jù)和骨架 數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字巖心，基于離散格子玻爾茲曼模型和數(shù)字巖心，計(jì)算確定不同壓強(qiáng)下數(shù)字巖 心中的氣體含量，從而在勘探過程中通過測得地下頁巖的壓強(qiáng)以及孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)來 確定天然氣等的儲(chǔ)備量。
[0003] 然而實(shí)際中，頁巖骨架對天然氣等具有吸附能力，例如頁巖中的有機(jī)質(zhì)和干酪根 都可以吸附天然氣等氣體，頁巖中有機(jī)質(zhì)和干酪根對天然氣的吸附作用會(huì)導(dǎo)致孔隙變小， 而現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算氣體含量時(shí)并沒有考慮頁巖骨架對天然氣的吸附作用，從而導(dǎo)致測量的 天然氣等的儲(chǔ)備量偏大，影響勘探的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種頁巖氣含量分析方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中勘探準(zhǔn)確性差 的問題。
[0005] 本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種頁巖氣含量分析方法，包括：
[0006] 獲取頁巖樣本的孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)，根據(jù)所述孔隙數(shù)據(jù)和所述骨架數(shù)據(jù)構(gòu)建所 述頁巖樣本對應(yīng)的數(shù)字巖心；
[0007] 結(jié)合離散格子玻爾茲曼方法和所述孔隙數(shù)據(jù)，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的 氣體流動(dòng)狀態(tài)；
[0008] 采用預(yù)設(shè)的氣體狀態(tài)方程計(jì)算確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體密度；
[0009] 結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣體密度下所述數(shù)字巖心 中的氣體吸附狀態(tài)；
[0010] 根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)、氣體密度和氣體吸附狀態(tài)，確 定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體含量。
[0011] 進(jìn)一步地，所述結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣體密度下 所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)之前，還包括：
[0012] 根據(jù)頁巖樣本中固體分子之間的吸引力，計(jì)算確定頁巖樣本中骨架單位表面積上 的氣體吸附力；
[0013] 結(jié)合骨架單位表面積上的氣體吸附力和氣體密度，計(jì)算確定不同氣體密度下骨架 單位表面積上的氣體吸附量；
[0014] 根據(jù)不同氣體密度下骨架單位表面積上的氣體吸附量構(gòu)建Shan-Chen模型。
[0015] 進(jìn)一步地，所述結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣體密度下 所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)，包括：
[0016] 根據(jù)所述骨架數(shù)據(jù)確定所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的表面積；
[0017] 根據(jù)所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的表面積以及不同氣體密度下骨架單位表 面積上的氣體吸附量確定不同氣體密度下所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的氣體吸附量。
[0018] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)、氣體密度和氣 體吸附狀態(tài)，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體含量，包括：
[0019] 根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)和孔隙數(shù)據(jù)確定不同氣壓下吸 附有氣體的數(shù)字巖心的當(dāng)前孔隙數(shù)據(jù)；
[0020] 根據(jù)所述當(dāng)前孔隙數(shù)據(jù)對所述氣體流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；
[0021] 根據(jù)不同氣壓下調(diào)整后的氣體流動(dòng)狀態(tài)和氣體密度，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖 心中的氣體含量。
[0022] 進(jìn)一步地，所述獲取頁巖樣本的孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)，根據(jù)所述孔隙數(shù)據(jù)和所述 骨架數(shù)據(jù)構(gòu)建所述頁巖樣本對應(yīng)的數(shù)字巖心，包括：
[0023] 獲取頁巖樣本；
[0024] 對所述頁巖樣本進(jìn)行掃描，獲取所述頁巖樣本在各個(gè)角度上的平面圖像；
[0025] 對所述各個(gè)角度上的平面圖像進(jìn)行重建，得到頁巖樣本對應(yīng)的三維圖像；
[0026] 對所述三維圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行濾波和二值化，確定所述頁巖樣本的孔隙數(shù) 據(jù)和骨架數(shù)據(jù)；
[0027] 根據(jù)所述孔隙數(shù)據(jù)和所述骨架數(shù)據(jù)構(gòu)建所述頁巖樣本對應(yīng)的數(shù)字巖心。
[0028] 進(jìn)一步地，所述孔隙數(shù)據(jù)包括：孔隙度數(shù)值；
[0029] 所述孔隙度數(shù)值采用氦氣孔隙度進(jìn)行標(biāo)定。
[0030] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種頁巖氣含量分析裝置，包括：
[0031] 構(gòu)建模塊，用于獲取頁巖樣本的孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)，根據(jù)所述孔隙數(shù)據(jù)和所述 骨架數(shù)據(jù)構(gòu)建所述頁巖樣本對應(yīng)的數(shù)字巖心；
[0032] 確定模塊，用于結(jié)合離散格子玻爾茲曼方法和所述孔隙數(shù)據(jù)，確定不同壓強(qiáng)下所 述數(shù)字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)；
[0033] 計(jì)算模塊，用于采用預(yù)設(shè)的氣體狀態(tài)方程計(jì)算確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的 氣體密度；
[0034] 所述確定模塊，還用于結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣體 密度下所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)；
[0035] 所述確定模塊，還用于，根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)、氣體密 度和氣體吸附狀態(tài)，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體含量。
[0036] 進(jìn)一步地，所述確定模塊結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣 體密度下所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)之前，所述計(jì)算模塊還用于，根據(jù)頁巖樣本中固 體分子之間的吸引力，計(jì)算確定頁巖樣本中骨架單位表面積上的氣體吸附力；
[0037] 所述計(jì)算模塊還用于，結(jié)合骨架單位表面積上的氣體吸附力和氣體密度，計(jì)算確 定不同氣體密度下骨架單位表面積上的氣體吸附量；
[0038] 所述構(gòu)建模塊還用于，根據(jù)不同氣體密度下骨架單位表面積上的氣體吸附量構(gòu)建 Shan-Chen 模型。
[0039] 進(jìn)一步地，所述確定模塊結(jié)合預(yù)設(shè)的Shan-Chen模型和所述骨架數(shù)據(jù)確定不同氣 體密度下所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)中，所述確定模塊具體用于，
[0040] 根據(jù)所述骨架數(shù)據(jù)確定所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的表面積；
[0041] 根據(jù)所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的表面積以及不同氣體密度下骨架單位表 面積上的氣體吸附量確定不同氣體密度下所述數(shù)字巖心中各個(gè)區(qū)域的骨架的氣體吸附量。
[0042] 進(jìn)一步地，所述確定模塊根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)、氣體 密度和氣體吸附狀態(tài)，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體含量中，所述確定模塊具體 用于，
[0043] 根據(jù)不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖心中的氣體吸附狀態(tài)和孔隙數(shù)據(jù)確定不同氣壓下吸 附有氣體的數(shù)字巖心的當(dāng)前孔隙數(shù)據(jù)；
[0044] 根據(jù)所述當(dāng)前孔隙數(shù)據(jù)對所述氣體流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整；
[0045] 根據(jù)不同氣壓下調(diào)整后的氣體流動(dòng)狀態(tài)和氣體密度，確定不同壓強(qiáng)下所述數(shù)字巖 心中的氣體含量。
[0046] 本發(fā)明中，通過在計(jì)算確定不同壓強(qiáng)下數(shù)字巖心中的氣體含量時(shí)，不僅考慮數(shù)字 巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)，還考慮數(shù)字巖心對不同氣體密度的氣體的吸附能力，從而結(jié)合數(shù) 字巖心中的氣體流動(dòng)狀態(tài)、氣體密度和氣體吸附狀態(tài)，確定不同壓強(qiáng)下數(shù)字巖心中的氣體 含量，提高測得的頁巖氣體儲(chǔ)備量的準(zhǔn)確度，提高勘探的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明提供的頁巖氣含量分析方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0048] 圖2為頁巖樣本對應(yīng)的三維圖像的示意圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明提供的頁巖氣含量分析方法又一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0050] 圖4為本發(fā)明提供的頁巖氣含量分析裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0052] 圖1為本發(fā)明提供的頁巖氣含量分析方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，具體 包括以下步驟：
[0053] 101、獲取頁巖樣本的孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)，根據(jù)孔隙數(shù)據(jù)和骨架數(shù)據(jù)構(gòu)建頁巖樣 本對應(yīng)的數(shù)字巖心。
[0054] 本發(fā)明提供的頁巖氣含量分析方法的執(zhí)行