页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法及装置与流程

本发明涉及石油工业的非常规油气藏开发技术领域，具体地，涉及一种页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法及装置。

背景技术：

数值模拟技术是一种分析和预测油气藏生产动态的重要工具。由于其强大的模拟计算能力，在过去的几十年里，许多气藏数值模拟器，例如CMG，ECLIPSE和VIP，已经被广泛的应用在油气田开发领域。在气藏数值模拟器中，流体的流动模型均基于达西定律或者其扩展形式，这种处理方法在模拟常规气藏或者化学驱气藏时是可以接受的。但是，在页岩气藏中，气体的流动规律包括滑脱流、过渡流和分子自由流等，通常不遵循达西定律，使现有的气藏数值模拟器不能用来准确的模拟页岩气藏的生产动态。

技术实现要素：

本发明实施例的主要目的在于提供一种页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法及装置，用以使油藏数值模拟器准确模拟页岩气藏的生产动态，该方法包括：根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积；根据岩石物理模型中吸附气体积得到岩石物理模型吸附气孔隙度；根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数。

在其中一种实施例中，根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数，包括：根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度；根据校正的体相孔隙度得到校正的束缚水饱和度；根据校正的束缚水饱和度得到校正的自由气饱和度；根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度得到不同压力下校正的孔隙度乘子；根据岩石物理模型有效孔隙度得到校正的渗透率乘子。

在其中一种实施例中，根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度，包括：根据自由气储气能力和自由气密度得到岩石物理模型中自由气体积；根据岩石物理模型中吸附气体积、岩石物理模型中自由气体积以及岩石物理模型自由气孔隙度，得到岩石物理模型吸附气孔隙度；根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度；根据校正的体相孔隙度得到校正的束缚水饱和度，包括：根据校正的体相孔隙度、岩石物理模型整体孔隙度、岩石物理模型束缚水饱和度，得到校正的束缚水饱和度。

在其中一种实施例中，按如下公式得到校正的体相孔隙度：其中，φ_t'为校正的体相孔隙度，φ_t为岩石物理模型整体孔隙度，φ_gf为岩石物理模型自由气孔隙度，G_a为吸附气储气能力，ρ_gf为自由气密度，G_f为自由气储气能力，ρ_ga为吸附气密度；按如下公式得到校正的束缚水饱和度：其中，S'_wc为校正的束缚水饱和度，S_wc为岩石物理模型束缚水饱和度；按如下公式得到校正的自由气饱和度：

在其中一种实施例中，根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度得到不同压力下校正的孔隙度乘子，包括：根据不考虑吸附层的孔隙半径和去除第一吸附层的孔隙半径，得到不同压力下的有效孔隙半径和不同压力下的有效孔隙体积；根据不同压力下的有效孔隙体积和岩块体积，得到岩石物理模型有效孔隙度；根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度，得到不同压力下校正的孔隙度乘子。

在其中一种实施例中，如下公式得到不同压力下的有效孔隙半径：其中，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，R₁为去除第一吸附层的孔隙半径，C为与净热吸附有关的常数，p为气藏压力，Z为气体压缩因子，p₀为气体饱和吸附压力，N为吸附层数；按如下公式得到不同压力下的有效孔隙体积：其中，V_e为不同压力下的有效孔隙体积，V₀为不考虑吸附气的孔隙体积，ρ_r为岩石密度，V_b为岩块体积，V_L为朗缪尔体积；按如下公式得到岩石物理模型有效孔隙度：其中，φ_e为岩石物理模型有效孔隙度，φ₀为初始条件固有孔隙度，φ_r为高有效应力下孔隙度，φ_∞为有效应力为零时孔隙度，η为孔隙度应力敏感参数，p_i为初始气藏压力；按如下公式得到不同压力下校正的孔隙度乘子：其中，R_φ为不同压力下校正的孔隙度乘子，φ_t'为校正的体相孔隙度。

在其中一种实施例中，根据岩石物理模型有效孔隙度得到校正的渗透率乘子，包括：根据岩石物理模型有效孔隙度、不同压力下的有效孔隙半径和迂曲度，得到有效渗透率；根据有效渗透率、克努森函数和表面扩散等效渗透率，得到表观渗透率；根据初始条件固有孔隙度、不考虑吸附层的孔隙半径、表观渗透率和迂曲度，得到校正的渗透率乘子。

在其中一种实施例中，按如下公式得到有效渗透率：其中，K_e为有效渗透率，φ_e为岩石物理模型有效孔隙度，τ_m为迂曲度，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，如下：其中，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，如下：其中，K_sd为具有盈利敏感效应的固有渗透率，φ为不同压力下孔隙度；R₁为去除第一吸附层的孔隙半径，如下：其中，Γ为吸附层校正系数，为甲烷分子半径；其中，C为与净热吸附有关的常数，p为气藏压力，Z为气体压缩因子，p₀为气体饱和吸附压力，N为吸附层数；按如下公式得到表观渗透率：其中，K_a为表观渗透率，K_s为表面扩散等效渗透率，f(Kn)为克努森函数，如下：其中，b为滑脱系数，Kn为克努森数；按如下公式得到校正的渗透率乘子：其中，R_K为校正的渗透率乘子，φ₀为初始条件固有孔隙度，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径。

本发明实施例还提供一种页岩气藏数值模拟器输入参数的校正装置，包括：吸附气体积模块，用于根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积；吸附气孔隙度模块，用于根据岩石物理模型中吸附气体积得到岩石物理模型吸附气孔隙度；输入参数模块，用于根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数。

在其中一种实施例中，输入参数模块具体用于：根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度；根据校正的体相孔隙度得到校正的束缚水饱和度；根据校正的束缚水饱和度得到校正的自由气饱和度；根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度得到不同压力下校正的孔隙度乘子；根据岩石物理模型有效孔隙度得到校正的渗透率乘子。

借助于上述技术方案，本发明根据岩石物理模型吸附气孔隙度和岩石物理模型有效孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数，实现页岩气藏的生产动态准确模拟计算。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法的流程图；

图2是本发明实施例中实际页岩基质孔隙物理模型和模拟器中页岩基质孔隙物理模型示意图；

图3是本发明实施例中页岩基质孔隙在吸附气单层吸附时半径的示意图；

图4是本发明实施例中页岩基质孔隙在吸附气多层吸附时半径的示意图；

图5是本发明实施例中Barnett页岩气藏校正后计算的页岩气藏生产动态与未校正的页岩气藏生产动态的对比图；

图6是本发明实施例中Marcellus页岩气藏校正后计算的页岩气藏生产动态与未校正的页岩气藏生产动态的对比图；

图7是本发明实施例中得到校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度和校正的自由气饱和度的具体流程图；

图8是本发明实施例中得到不同压力下校正的孔隙度乘子的具体流程图；

图9是本发明实施例中得到校正的渗透率乘子的具体流程图；

图10是本发明实施例中页岩气藏数值模拟器输入参数的校正装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人发现，现有技术中的气藏数值模拟器无法准确的模拟页岩气藏的生产动态的问题是由于未考虑吸附气体积，使自由气的体积和页岩气藏储量被严重高估。基于此，本发明实施例提供一种页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法及装置，以得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数，令页岩气藏数值模拟器能准确的模拟页岩气藏的生产动态和页岩气藏储量。

图1是本发明实施例中页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法的流程图。如图1所示，页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法包括：

步骤101：根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积。

步骤102：根据岩石物理模型中吸附气体积得到岩石物理模型吸附气孔隙度。

步骤103：根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数。

实施例中，根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数，包括：根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度；根据校正的体相孔隙度得到的校正的束缚水饱和度；根据校正的束缚水饱和度得到校正的自由气饱和度；根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度得到的不同压力下校正的孔隙度乘子；根据岩石物理模型有效孔隙度得到的校正的渗透率乘子。

图7是本发明实施例中得到校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度和校正的自由气饱和度的具体流程图。如图7所示，包括：

步骤201：根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积。

步骤202：根据自由气储气能力和自由气密度得到岩石物理模型中自由气体积。

步骤203：根据岩石物理模型中吸附气体积、岩石物理模型中自由气体积以及岩石物理模型自由气孔隙度，得到岩石物理模型吸附气孔隙度。

步骤204：根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度。

步骤205：根据校正的体相孔隙度、岩石物理模型整体孔隙度、岩石物理模型束缚水饱和度，得到校正的束缚水饱和度。

步骤206：根据校正的束缚水饱和度得到校正的自由气饱和度。

图2是本发明实施例中实际页岩基质孔隙物理模型和模拟器中页岩基质孔隙物理模型示意图。如图2所示，岩石物理模型全部空体积V_t包括岩石物理模型中自由气体积V_gf、岩石物理模型中吸附气体积V_ga和岩石物理模型中束缚水体积V_wc。吸附相、粘土和有机质成分是不可流动相。

在页岩储层中，吸附气的体积通常占总孔隙体积的20％-80％，所以这部分体积及对流动通道的影响不能忽略。但是，在现有的气藏数值模拟器中，对吸附气的处理方法与聚合物、表面活性剂和其他化学剂的处理方法相似，它的体积是虚拟的。模拟器中全部空体积V_t'是模拟器中自由气体积V_g'_f和模拟器中束缚水饱和度V_w'_c之和。显而易见，如果给V_t'和V_t相同的值，自由气的体积将被高估。在模拟器中，当输入岩石物性参数之后，每项的体积均不能修改，因此，V_g'_a＝V_ga，V_g'_f＝V_gf，V_w'_c＝V_wc，其中，V_g'_a为模拟器中吸附气体积；此时，模拟器中全部空体积应该小于岩石物理模型全部空体积，即：

V_t'＝V_w'_c+V_g'_f<V_t＝V_wc+V_gf+V_ga。

相应的，可以使用孔隙度来描述这种关系：

φ'_gf＝φ_gf，φ'_wc＝φ_wc，φ_t'＝φ'_gf+φ'_wc<φ_t＝φ_gf+φ_ga+φ_wc，

其中，φ'_gf为模拟器中自由气孔隙度，φ_gf为岩石物理模型自由气孔隙度，φ'_wc为模拟器中束缚水孔隙度，φ_wc为岩石物理模型束缚水孔隙度，φ_ga为岩石物理模型吸附气孔隙度，φ_t'为模拟器中全部孔隙度，即为校正的体相孔隙度，φ_t为岩石物理模型整体孔隙度。

因为在模拟器中自由气饱和度和束缚水饱和度分别为：

其中，S'_gf为模拟器中自由气饱和度，即为校正的自由气饱和度；S'_wc为模拟器中束缚水饱和度，即为校正的束缚水饱和度。

所以在实际页岩模型中，自由气饱和度和束缚水饱和度分别为：

其中，S_gf为岩石物理模型自由气饱和度，S_wc为岩石物理模型束缚水饱和度。

在纳米孔隙中吸附气和自由气的密度是不同的。所以，可以根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积：

以及，根据自由气储气能力和自由气密度得到岩石物理模型中自由气体积：

其中，V_ga为岩石物理模型中吸附气体积，G_a为吸附气储气能力，ρ_ga为吸附气密度，V_gf为岩石物理模型中自由气体积，G_f为自由气储气能力，ρ_gf为自由气密度。

所以，岩石物理模型自由气孔隙度和自由气和岩石物理模型吸附气孔隙度的比为：

因此，可以按如下关系式，根据岩石物理模型中吸附气体积、岩石物理模型中自由气体积以及岩石物理模型自由气孔隙度，得到岩石物理模型吸附气孔隙度：

根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度：

其中，φ_t'为校正的体相孔隙度，φ_t为岩石物理模型整体孔隙度，φ_gf为岩石物理模型自由气孔隙度，G_a为吸附气储气能力，ρ_gf为自由气密度，G_f为自由气储气能力，ρ_ga为吸附气密度。通过将气藏数值模拟器未考虑的岩石物理模型吸附气孔隙度从岩石物理模型整体孔隙度中提前消除，可以得到输入到页岩气藏数值模拟器的校正的体相孔隙度，从而令页岩气藏数值模拟器准确模拟页岩气藏的生产动态和页岩气藏储量。

进而，按如下关系式得到校正的束缚水饱和度：

其中，S'_wc为校正的束缚水饱和度，S_wc为岩石物理模型束缚水饱和度；

按如下关系式得到校正的自由气饱和度：

实施例中，吸附气储气能力具体可以通过如下关系式表示：

其中，Z为气体压缩因子，p₀为气体饱和吸附压力，p为气藏压力，C为与净热吸附有关的常数，V_L为朗缪尔体积；

自由气储气能力具体可以通过如下关系式表示：

其中，B_gf为自由气体积因子，S_w为水相饱和度，ρ_r为岩石密度，ρ_ga为吸附气密度，为摩尔分子量。

现有技术中，气藏数值模拟器未考虑吸附层、气体解吸和应力敏感的综合作用对孔隙体积的影响，所以本发明建立考虑吸附层、气体解吸和地应力综合作用对孔隙体积影响的孔隙度乘子的校正关系。一般而言，孔隙度由于应力敏感效应随着地应力的变化而变化。几乎所有的气藏数值模拟器都包含这种机理。但是对于页岩储层，不仅地应力会影响孔隙度，吸附层和气体解吸也会影响岩石物理模型有效孔隙度。因此需要得到孔隙度乘子与页岩气藏压力之间的关系，之后可以得到任何页岩气藏压力下的孔隙度乘子并将它们输入页岩气藏数值模拟器。

图8是本发明实施例中得到不同压力下校正的孔隙度乘子的具体流程图。如图8所示，包括：

步骤301：根据不考虑吸附层的孔隙半径和去除第一吸附层的孔隙半径，得到不同压力下的有效孔隙半径，进一步得到不同压力下的有效孔隙体积。

步骤302：根据不同压力下的有效孔隙体积和岩块体积，得到岩石物理模型有效孔隙度。

步骤303：根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度，得到不同压力下校正的孔隙度乘子。

因为页岩基质孔隙几乎都是圆形的，所以可以假设孔隙是球形的并且忽略束缚水对气体吸附的影响。不含吸附气的孔隙体积为：其中，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径。

图3是本发明实施例中页岩基质孔隙在吸附气单层吸附时半径的示意图。图4是本发明实施例中页岩基质孔隙在吸附气多层吸附时半径的示意图。如图3、图4所示，在去除第一吸附层后的孔隙体积为：

其中，V₁为去除第一吸附层后的孔隙体积，R₁为去除第一吸附层的孔隙半径；

去除实际吸附层后的有效孔隙体积为：

其中，V_e为去除实际吸附层后的有效孔隙体积，R_e为不同压力下的有效孔隙半径。

基于等温吸附方程的定义，在饱和状态下第一吸附层的体积为：

其中，m为单位孔隙岩石质量，V_L为朗缪尔体积；

在某一压力下气体的吸附体积为：

进而，可以根据不考虑吸附层的孔隙半径和去除第一吸附层的孔隙半径，得到不同压力下的有效孔隙半径和不同压力下的有效孔隙体积，包括：

按如下关系式得到不同压力下的有效孔隙半径：

其中，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，R₁为去除第一吸附层的孔隙半径，Π为中间变量，如下：

其中，C为与净热吸附有关的常数，p为气藏压力，Z为气体压缩因子，p₀为气体饱和吸附压力，N为吸附层数；

进一步地，按如下关系式得到不同压力下的单层和多层吸附的有效孔隙体积：

其中，V_e为不同压力下的有效孔隙体积，V₀为不考虑吸附气的孔隙体积，ρ_r为岩石密度，V_b为岩块体积，V_L为朗缪尔体积。

按如下关系式根据不同压力下的有效孔隙体积和岩块体积，得到岩石物理模型有效孔隙度：

其中，φ_e为岩石物理模型有效孔隙度，φ₀为初始条件固有孔隙度，按如下关系式得到：

其中，φ_r为高有效应力下孔隙度，φ_∞为有效应力为零时孔隙度，η为孔隙度应力敏感参数，p_i为初始气藏压力。

最后，按如下关系式根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度，得到不同压力下校正的孔隙度乘子：

其中，R_φ为不同压力下校正的孔隙度乘子，φ_t'为校正的体相孔隙度。

通过上述步骤可以得到孔隙度乘子与气藏压力之间关系的表达式，之后可以得到任何页岩气藏压力下的孔隙度乘子，并将它们输入页岩气藏数值模拟器。

现有技术中，气藏数值模拟器也未考虑气体吸附解吸、应力敏感、非达西流动和吸附层表面扩散的综合作用对表观渗透率的影响，所以本发明建立考虑气体吸附解吸、地应力、非达西流动和吸附层表面扩散的综合作用对表观渗透率影响的渗透率乘子的校正关系式。

图9是本发明实施例中得到校正的渗透率乘子的具体流程图。如图9所示，包括：

步骤401：根据岩石物理模型有效孔隙度、不同压力下的有效孔隙半径和迂曲度，得到有效渗透率。

步骤402：根据有效渗透率、克努森函数和表面扩散等效渗透率，得到表观渗透率。

步骤403：根据初始条件固有孔隙度、不考虑吸附层的孔隙半径、表观渗透率和迂曲度，得到校正的渗透率乘子。

吸附层、地应力、气体解吸、非达西流动和表面扩散都会影响页岩气的流动。前面三项影响通过改变气体流动通道的横截面积影响气体流动的固有渗透率，后两项由于气体特殊的流动特征和纳米孔隙的吸附气体而影响气体流动的表观渗透率。首先综合考虑前三项对固有渗透率的影响。

实施例中，使用Carman-Kozeny方程来表征固有渗透率与纳米孔隙之间的关系：

其中，K₀为初始条件固有渗透率，φ₀为初始条件固有孔隙度，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，τ_m为迂曲度。

根据如下关系式得到具有盈利敏感效应的固有渗透率：

K_sd＝K₀exp[θ(φ/φ_∞-1)]，

其中，K_sd为具有盈利敏感效应的固有渗透率，φ为不同压力下孔隙度，θ为渗透率应力敏感参数。

将考虑气体吸附层、气体解吸和地应力的岩石物理模型有效孔隙度、不同压力下的有效孔隙半径代替初始条件固有孔隙度和不考虑吸附层的孔隙半径，可以得到有效渗透率：

其中，K_e为有效渗透率，φ_e为岩石物理模型有效孔隙度，τ_m为迂曲度，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，如下：

其中，R_e为不同压力下的有效孔隙半径，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，如下：

其中，K_sd为具有盈利敏感效应的固有渗透率，φ为不同压力下孔隙度；

R₁为去除第一吸附层的孔隙半径，如下：

其中，Γ为吸附层校正系数，为甲烷分子半径；

Π为中间变量，如下：

其中，C为与净热吸附有关的常数，p为气藏压力，Z为气体压缩因子，p₀为气体饱和吸附压力，N为吸附层数。

最终，按如下关系式得到有效渗透率：

在纳米孔隙中，气体流动严重偏离达西流动。粘滞力、滑脱流、过渡流和分子自由流动均有可能出现。其流动形态可以通过克努森数(Kn，Knudsen)来判别。当Kn<0.001时，流动形态为粘滞流；当0.001≤Kn<0.1时，流动形态为滑脱流；当0.1≤Kn＜10时，流动形态为过渡流；当Kn≥10，流动形态为分子自由流。为了表征整个Knudsen数范围内气体的流动形态，目前最为广泛应用的模型为：K_a＝K₀·f(Kn)，其中，K_a为表观渗透率，K₀为初始条件固有渗透率，f(Kn)为克努森函数，如下：

其中，b为滑脱系数，Kn为克努森数。

按如下关系式得到考虑真实气体条件的Knudsen数为：

其中，κ_B为玻尔兹曼常数，T为温度，Z为气体压缩因子，δ为气体分子冲突半径，p为气藏压力，Π为中间变量，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径，R₁为去除第一吸附层的孔隙半径。

具体实施时，表面扩散也会影响表观渗透率，因此，结合气体吸附解吸、地应力、非达西流动和表面扩散的气体，在纳米孔隙中的表观渗透率为：

其中，K_s为表面扩散等效渗透率。

最后，按如下关系式根据初始条件固有孔隙度、不考虑吸附层的孔隙半径、表观渗透率和迂曲度，得到校正的渗透率乘子：

其中，R_K为校正的渗透率乘子，φ₀为初始条件固有孔隙度，R₀为不考虑吸附层的孔隙半径。

具体实施时，可以按如下关系式得到表面扩散等效渗透率：

其中，μ为气体粘度，D_s为扩散系数，α_ρ为吸附气和自由气密度比，x＝p/Zp₀。

本发明将通过上述校正关系式计算得到的校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度、校正的自由气饱和度、不同压力下校正的孔隙度乘子和校正的渗透率乘子输入页岩气藏数值模拟器，得到页岩气藏储量和页岩气藏的生产动态。

下面结合具体的实施例详细介绍本发明实施例提供的页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法。

利用本发明模拟计算单层吸附的Bamett页岩气藏中的井A和多层吸附的Marcellus页岩气藏中的井B生产动态，将气藏储量与理论值进行对比，并且将采用本发明计算的数值模拟结果与气藏数值模拟器的计算结果进行对比。

(1)表1为页岩气藏数据，根据页岩气藏数据，使用本发明得出的校正关系式，计算出输入页岩气藏数值模拟器的校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度和校正的自由气饱和度，并计算不同压力下校正的孔隙度乘子和校正的渗透率乘子。表2为输入页岩气藏数值模拟器的校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度和校正的自由气饱和度。

表1

表2

(2)将根据本发明计算的校正的体相孔隙度、校正的束缚水饱和度、校正的自由气饱和度、不同压力下校正的孔隙度乘子和校正的渗透率乘子输入商业模拟器GMG中，并使用CMG-GEM模块计算页岩气藏储量和页岩气藏的生产动态；

(3)表3为岩气藏储气能力的理论值与模拟计算值。其中，G_t是页岩孔隙总的储气能力。将采用校正参数计算的页岩气藏气体储量与理论值进行对比，并将校正后计算的页岩气藏生产动态与未校正的页岩气藏生产动态进行对比。图5是本发明实施例中Barnett页岩气藏校正后计算的页岩气藏生产动态与未校正的页岩气藏生产动态的对比图；图6是本发明实施例中Marcellus页岩气藏校正后计算的页岩气藏生产动态与未校正的页岩气藏生产动态的对比图。如图5、图6所示，校正后计算的页岩气藏生产动态更加准确。

表3

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种页岩油藏数值模拟器输入参数的校正装置，由于该装置解决问题的原理与页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图10是本发明实施例中页岩气藏数值模拟器输入参数的校正装置的结构图。如图10所示，包括：

吸附气体积模块，用于根据吸附气储气能力和吸附气密度得到岩石物理模型中吸附气体积；

吸附气孔隙度模块，用于根据岩石物理模型中吸附气体积得到岩石物理模型吸附气孔隙度；

输入参数模块，用于根据岩石物理模型有效孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的页岩气藏数值模拟器输入参数。

实施例中，输入参数模块具体用于：根据岩石物理模型整体孔隙度和岩石物理模型吸附气孔隙度，得到校正的体相孔隙度；

根据校正的体相孔隙度得到校正的束缚水饱和度；

根据校正的束缚水饱和度得到校正的自由气饱和度；

根据岩石物理模型有效孔隙度和校正的体相孔隙度得到不同压力下校正的孔隙度乘子；

根据岩石物理模型有效孔隙度得到校正的渗透率乘子。

综上，本发明实施例的主要目的在于提供一种页岩气藏数值模拟器输入参数的校正方法及装置，以解决现有技术中，气藏数值模拟器未考虑吸附层的体积令自由气体积和页岩气藏储量被严重高估，未考虑吸附层、气体解吸和应力敏感的综合作用对孔隙体积的影响，以及未考虑气体吸附解吸、地应力、非达西流动和吸附层表面扩散的综合作用对表观渗透率的影响，导致气藏数值模拟器不能用来准确的模拟页岩气藏的生产动态的问题。

借助于上述技术方案，本发明先建立考虑吸附层体积的体相孔隙度、自由气饱和度和束缚水饱和度的校正关系式；然后，建立考虑吸附层、气体解吸和地应力综合作用对孔隙体积影响的孔隙度乘子的校正关系式；同时，还建立考虑气体吸附解吸、地应力、非达西流动和吸附层表面扩散的综合作用对表观渗透率影响的渗透率乘子的校正关系式。最后将上述计算得到的校正后的岩石物性参数作为页岩气藏数值模拟器的输入参数，实现页岩气藏的生产动态准确模拟计算。

本发明的有益技术效果如下：

1、本发明考虑了吸附层在页岩孔隙中所占的比重，即吸附层的体积不再被忽略掉，采用理论推导的方法得到了考虑吸附层影响的页岩孔隙体积、束缚水饱和度和自由气饱和度的校正关系式，解决了采用传统数值模拟方法因忽略吸附层的体积而导致自由气体积和原始含气量被高估的问题。

2、本发明考虑了吸附层、气体解吸和地应力的综合作用对孔隙度的影响，得到了校正的具有时变性的孔隙度乘子与气藏压力之间关系式，此校正的关系式弥补了传统关系式未能考虑吸附层、气体解吸和地应力的综合作用对孔隙度影响的不足，令模拟计算结果更准确。

3、本发明考虑了气体吸附解吸、地应力、非达西流动和吸附层扩散的综合作用对表观渗透率的影响，得到了校正的具有时变性的渗透率乘子与气藏压力之间的关系式，此校正的关系式弥补了传统关系式未能考虑气体吸附解吸、地应力、非达西流动和吸附层扩散的综合作用对表观渗透率影响的不足，令模拟计算结果更准确。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。