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申请/专利权人：西南石油大学;四川页岩气勘探开发有限责任公司;四川杰瑞泰克科技有限公司

摘要：本发明公开了一种页岩和煤岩储层游离气量实验测试与预测方法，包括：1、样品准备；2、系统标定；3、建立不同温度条件下核磁信号强度与游离甲烷质量之间的转换关系；4、测量样品核磁T2谱；5、游离甲烷质量计算；6、游离气量计算；7、高温高压条件下游离气量外推；8、单一样品的参数P1、P2、P3求取；9、根据储层参数与P1、P2、P3之间的相关性，优选储层作为计算参数P1、P2、P3的基本数据参数；10、参数P1、P2、P3预测模型构建；11、完成不同埋深储层游离气量预测；采用本发明的预测方法得到的游离气量较为准确，实现致密的页岩和煤岩储层游离气量的连续准确预测，具备极好的应用前景。

主权项：1.一种页岩和煤岩储层游离气量实验测试与预测方法，其特征在于，所述实验测试与预测方法包括以下步骤：步骤S1：样品准备将页岩样品制备成标准柱塞样，干燥后称重M、量体积V后，待测；步骤S2：系统标定开展不同压力条件下核磁共振系统体积标定，获取参考室体积、管线体积和样品室体积；步骤S3：建立不同温度条件下核磁信号强度与游离甲烷质量之间的转换关系选取特定的温度，向已知体积的样品室中注入不同压力的甲烷气体，待压力平衡后测量样品室中的游离甲烷信号；通过不同压力和温度计算注入甲烷质量，并与相应压力下的核磁信号强度建立直线关系，实现甲烷质量与核磁信号强度之间的转换关系；不同温度的标线建立重复该步骤即可；步骤S4：样品测试将样品载入样品室，在特定的温度条件下加压至不同的压力，测量核磁T2谱；压力稳定后，连续测试n次核磁T2谱，重复上述操作，获取样品在不同温度和压力条件下的核磁T2谱；步骤S5：游离甲烷质量计算统计不同温度条件下核磁T2时间大于1ms的核磁信号强度值，利用步骤S3中建立的标线，将核磁信号强度转化为甲烷的质量；步骤S6：游离气量计算利用状态方程：PV＝ZnRT1式1中，P为气体压强，V为气体体积，R为气体常数，T为气体温度，Zn为气体物质的量；计算出不同温度和压力条件下甲烷质量对应地表条件下的体积；利用该体积除以被测岩心的质量M，获取不同温度、不同压力条件下的游离气量；步骤S7：高温高压条件下游离气量外推利用步骤S6中实际测试样品的游离气量数据与温度、压力之间建立相关性；因为温度与游离气量之间呈负对数关系，压力与游离气量之间呈正线性关系；由此建立游离气量与温度、压力之间的非线性多元回归关系：nfree＝P1+P2*LnT+P3*P2式2中，nfree为游离气量；P1、P2、P3为常数，无量纲；T为地层温度，℃；P为地层压力，MPa。步骤S8：单一样品的参数P1、P2、P3求取将步骤S6中实际样品在不同温压条件下测量的游离气量整理后，采用公式2进行数据拟合，进而求取参数P1、P2、P3；步骤S9：根据储层参数与P1、P2、P3之间的相关性，优选储层作为计算参数P1、P2、P3的基本数据参数由于游离气量受到各项储层参数影响；分别将样品的多个储层参数分别与步骤S8求取的参数P1、P2、P3进行相关性分析，并统计储层参数与参数P1、P2、P3之间的相关性系数；参数P1、P2、P3分别选取相关性最佳的两个储层参数作为计算参数P1、P2、P3的基本数据；步骤S10：参数P1、P2、P3预测模型构建将选出的两个储层参数和参数P1、P2、P3进行麦夸特+通用全局优化法进行数据拟合，得到：P1＝a1+b1*K1+c1K223P2＝a2+b2*H1+c2*H24P3＝a3+b3*G1+c3*G2+d*G225式中，a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3、d均为常数，K1，K2分别为与参数P1相关性最佳的两个储层参数含量，％；H1，H2分别为与参数P2相关性最佳的两个储层参数含量，％；G1，G2分别为与参数P3相关性最佳的两个储层参数含量，％；步骤S11：不同性质储层游离气预测采用步骤S10中优选出的储层参数在不同埋深时的含量值分别计算不同埋深储层的游离气量的参数P1、P2、P3；在此基础上，结合页岩储层埋深计算地层的温度和压力，采用公式2进行储层游离气量计算，从而实现单井储层游离气量的连续预测计算。

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