页岩储层原始含水饱和度测量方法、储量和产能确定方法与流程

本发明涉及页岩气勘探开发，特别涉及一种页岩储层原始含水饱和度测量方法、储量和产能确定方法。

背景技术：

1、页岩储层普遍含水，且由于压实排水、生烃消耗和气化携液作用，页岩储层普遍存在超低含水饱和度现象，即原始含水饱和度小于束缚水饱和度。原生水的存在影响含气性评价，降低了页岩的吸附能力，影响页岩开发流动能力。所以，准确反映储层含水饱和度情况，对页岩气储层评估、产能预测，开发方案具有非常重要的意义。

2、现有技术中，测试页岩含水饱和度通常有两种方法：

3、(1)基于测井曲线评估页岩含水饱和度。由于页岩孔隙结构复杂，导电机理不清，沿用测井曲线和经典阿尔奇公式精确评价含水饱和度不再满足需求。

4、(2)基于室内岩心实验测试含水饱和度。室内岩心测试含水饱和度通常采用烘干法，此种方法计算原理清晰、操作简单快捷，但是由于页岩存在超低含水饱和度现象，并且黏土发育，有较强的亲水性和吸附能力，岩心从地层中上提至地面，从井场带至实验室，以及在实验室保存和实验测试过程中，页岩岩心受到钻井、压力、温度、设备、环境的影响，需要对测量含水饱和度进行校正。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种页岩储层原始含水饱和度测量方法、储量和产能确定方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种页岩储层原始含水饱和度测量方法，该方法可以包括：

3、将保压取心得到的页岩储层岩石作为岩心样品，基于烘干法对所述岩心样品进行测试，以得到所述岩心样品的第一含水饱和度；

4、基于预先构建的所述岩心样品在提钻过程中泥浆入侵对所述岩心样品的含水饱和度影响的泥浆入侵校正关系式、预先构建的所述岩心样品环境吸水对其含水饱和度影响的含水饱和度增值、以及预先构建的孔隙压实影响校正关系式，分别对所述岩心样品的第一含水饱和度进行校正，以得到所述页岩储层的原始含水饱和度。

5、可选的，所述基于预先构建的所述岩心样品在提钻过程中泥浆入侵对所述岩心样品的含水饱和度影响的泥浆入侵校正关系式、预先构建的所述岩心样品环境吸水对其含水饱和度影响的含水饱和度增值、以及预先构建的孔隙压实影响校正关系式，分别对所述岩心样品的第一含水饱和度进行校正，以得到所述页岩储层的原始含水饱和度，可以包括：

6、基于预先构建的所述岩心样品在提钻过程中泥浆入侵对所述岩心样品的含水饱和度影响的泥浆入侵校正关系式，对所述第一含水饱和度进行校正，以得到所述岩心样品的第二含水饱和度；

7、基于预先构建的所述岩心样品环境吸水对其含水饱和度影响的含水饱和度增值对所述第二含水饱和度进行校正，以得到所述岩心样品的第三含水饱和度；

8、基于预先构建的孔隙压实影响校正关系式对所述第三含水饱和度进行校正，以得到所述页岩储层的原始含水饱和度。

9、可选的，所述泥浆入侵校正关系式可以通过下述方法构建：

10、分别获取所述岩心样品自外围至中心的多个位置的岩心块，并对不同位置的所述岩心块基于烘干法进行测试，以测得不同位置岩心块的含水饱和度；

11、基于不同位置岩心块的含水饱和度以及所述岩心块的位置，生成所述岩心样品的含水饱和度变化曲线，以构建所述泥浆入侵校正关系式。

12、可选的，所述含水饱和度增值可以通过下述方法构建：

13、基于岩心样品的质量吸水率与吸水时间，拟合以生成质量吸水率与吸水时间的拟合关系式；

14、基于所述质量吸水率与吸水时间的拟合关系式、所述岩心样品的体积、所述岩心样品的初始时间湿重和所述岩心样品的孔隙度，确定含水饱和度增值。

15、可选的，所述含水饱和度增值通过下述公式表示：

16、

17、其中，sws为含水饱和度增值；wm为质量吸水率，g/g；m0为初始时间湿重，g；ρw为水的密度，g/cm3；vr为岩心样品的体积，cm3；为岩心样品的覆压孔隙度，％；wm0为初始吸水率，％；t为吸水时间，h；a为拟合系数。

18、可选的，所述孔隙压实影响校正关系式可以通过下述方法构建：

19、基于所述岩心样品所在地层的地层水体积系数以及压实校正因子，确定所述孔隙压实影响校正关系式；

20、其中，所述压实校正因子通过岩心样品的地面测量孔隙度，以及所述岩心样品的覆压孔隙度的覆压孔隙度确定。

21、可选的，所述压实校正因子通过下述公式表示：

22、

23、其中，c为压实因子；为岩心样品的覆压孔隙度，％；为岩心样品的地面测量孔隙度，％。

24、可选的，所述基于烘干法对岩心样品进行测试，以得到所述岩心样品的第一含水饱和度，可以包括：

25、测量所述岩心样品的长度和直径，以确定所述岩心样品的体积；

26、称量所述岩心样品的初始时间湿重后，置于烘箱中烘干并称量所述岩心样品的干重；

27、使用孔隙度仪测量所述岩心样品的地面测量孔隙度；

28、基于所述岩心样品的体积、初始时间湿重、干重以及所述孔隙度，确定所述岩心样品的第一含水饱和度。

29、可选的，所述第一含水饱和度可以通过下述公式表示：

30、

31、

32、其中，vr为岩心样品的体积，cm3；d为岩心样品的直径，cm；l为岩心样品的长度，cm；sw1为常规烘干法测得的第一含水饱和度，％；mt为t时间时的干重，g；m0为初始时间湿重，g；ρw为水的密度，1g/cm3；为岩心样品的地面测量孔隙度，％。

33、可选的，该方法还可以包括：基于测井得到的页岩储层的含水饱和度对基于所述页岩储层的原始含水饱和度测量方法测得的所述页岩储层的原始含水饱和度进行验证。

34、第二方面，本发明实施例提供了一种页岩气储量的确定方法，可以包括：基于地质储量计算参数确定所述页岩气储量；

35、其中，所述地质储量计算参数可以包括下述至少一项：地质储量含气面积、有效厚度、页岩质量密度、页岩总含气量、吸附气含量、页岩孔隙度、原始储层压力和温度、原始天然气体积系数、原始含气饱和度和原始含水饱和度；

36、所述页岩储层的原始含水饱和度是基于如第一方面所述页岩储层原始含水饱和度测量方法得到的。

37、第三方面，本发明实施例提供了一种气井产能的确定方法，可以包括：基于页岩储层的原始含水饱和度对页岩气流动能力以及页岩气产能影响进行评估，以确定所述气井产能；

38、其中，所述页岩储层的原始含水饱和度是基于第一方面所述页岩储层原始含水饱和度测量方法得到的。

39、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

40、本发明实施例提供了一种页岩储层原始含水饱和度测量方法、储量和产能确定方法，该原始含水饱和度测量方法在常规烘干测试方法的基础上，综合考虑了泥浆入侵、环境吸水和孔隙压实的影响，对测试含水饱和度进行校正，形成了一整套依据实测实验数据的校正方法，可以使得测量含水饱和度更接近真实地层中的原始含水饱和度。该方法测得的原始含水饱和度有助于准确计算页岩气储量、合理预测气井产量，厘清含水饱和度对页岩气流动能力和最终产量的影响。

41、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

42、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。