页岩含气量计算及各因素敏感性分析

摘要

页岩气是典型的非常规油气藏，其保存条件、成藏机理、及储层特征等与常规油气藏的存在较大差异，因此页岩含气量的评估己经不能用常规油气藏的储量计算方法。基于页岩气的典型特征，探索适用于页岩含气量的计算方法，可对我国页岩气储量的评估与计算、判断气藏是否具备商业开发价值提供依据。本文在前人的研究基础上，开展影响页岩含气量的主控因素和计算方法的研究，主要研究内容与结果包括以下几点：
　　（1）分析影响页岩含气量的因素主要有总有机碳含量（TOC）、干酪根成熟度（Ro值）、裂缝发育程度、孔隙结构、黏土矿物和脆性矿物的含量、温度、压力和湿度等。其中，TOC含量为页岩吸附的核心要素，与吸附气量呈正相关。电阻率与孔隙度测井曲线重叠法、放射性铀元素与总有机碳关系回归法是常用的有机碳含量计算方法；Ro值代表页岩热演化程度，基本在一定范围内与页岩含气量呈正相关，通常采用镜质体反射率或镜状体反射率测量；孔隙决定页岩比表面积，可根据页岩岩石物理模型，将各种测井参数方程联立来求取孔隙度；含水量大于4％时，页岩的湿度越大，储集能力越差，采用Simandoux方程计算页岩的含水饱和度；温度对页岩的吸附能力起抑制作用，压力一定时，温度越高，吸附能力越差，解吸能力越强；压力对吸附能力起促进作用，温度一定时，压力越大，吸附能力越强。
　　（2）采用间接法，分析影响页岩气吸附气量的主要因素有深度（H）、TOC、Ro。其中H反应温度与压力的综合作用。将三种因素考虑在内，采用变差函数球状模型较准确地模拟了在地层条件下，伴随不同的TOC、Ro值，吸附气量的变化趋势。采用正交分析法，定量化研究不同影响因素的效应和敏感性。实际情况下，随深度增加，温度、压力同时增大，吸附气量随深度的变化存在转折点，在转折点以浅压力对吸附气量的敏感性大于温度；在转折点以深，温度对吸附气量的敏感性大于压力。本文可评估在不同H、TOC、Ro条件下，页岩气藏的含气量。方法较为简便，可解决气藏储量的评估预测和有利区优选等问题。
　　（3）基于游离气计算的通用方法，由于孔隙直径与甲烷气体分子直径处于同一个数量级，故吸附相体积在总孔隙体积中所占比例不可忽略，故总孔隙体积应减去吸附相体积，以修正游离气量。

目录

声明

第一章 前言

1.1选题目的及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1美国研究现状

1.2.2其他国家研究现状

1.2.3中国研究现状

1.2.4页岩含气量影响因素研究现状

1.2.5页岩含气量计算方法研究现状

1.3本文主要研究内容

第二章 影响含气量的主要因素及其计算方法

2.1吸附气

2.1.1吸附气影响因素

2.1.2吸附气影响因素计算方法

2.2游离气

2.2.1游离气影响因素

2.2.2游离气影响因素计算方法

2.3本章小结

第三章 含气量计算

3.1吸附气计算

3.1.1吸附气计算方法

3.1.2模型准确性验证

3.1.3各因素效应分析

3.1.4吸附气计算结果分析

3.2游离气计算

3.2.1游离气计算方法

3.2.2 游离气计算修正

3.3本章小结

第四章 总结与展望

4.1总结

4.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文