一种页岩游离气含量确定方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及页岩气勘探技术领域，尤其涉及一种页岩游离气含量确定方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.页岩气资源潜力巨大，将成为未来天然气产量增长的重要组成。页岩气主要以吸附态和游离态赋存于低孔低渗的泥页岩中，其中，游离气是指以游离态赋存在泥页岩孔隙和微裂缝中的天然气，游离气是页岩气、特别是深层超压页岩气的重要组成部分。因此，准确确定游离气含量在认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探区方面具有重要意义。
3.目前工业界中，通常利用传统石油地质学中定义的孔隙体积确定页岩游离气含量，而海相页岩储层主要由有机孔隙、脆性矿物孔隙和粘土矿物孔隙构成，且不同类型的孔隙储存游离气的含量不同，因此，目前页岩游离气含量确定过程未考虑孔隙类型不同所导致的页岩游离气含量的差异，容易导致确定出的页岩游离气含量的可靠性较差。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供一种页岩游离气含量确定方案，以提高页岩游离气含量确定的准确性和可靠性。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种页岩游离气含量确定方法，包括：
6.获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种；
7.根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积；
8.利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量；
9.基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
10.可选地，所述基础数据包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
11.可选地，所述根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积包括：
12.按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩吸附气体积φa：
[0013][0014]
其中，ga为页岩吸附气含量，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，m为天然气视原子重量。
[0015]
可选地，所述利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量包括：
[0016]
根据有机孔隙孔径计算出介孔和大孔占有机孔隙的孔隙比例；
[0017]
基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算
有机孔隙的游离气含量。
[0018]
可选地，所述基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量包括：
[0019]
按照如下表达式计算所述有机孔隙中的游离气含量g
fo
：
[0020][0021]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0022]
可选地，所述利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量包括：
[0023]
按照如下表达式计算脆性矿物孔隙中的游离气含量g
fi
：
[0024][0025]
其中，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0026]
可选地，所述利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量包括：
[0027]
按照如下表达式计算黏土矿物孔隙中的游离气含量g
fc
：
[0028][0029]
其中，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0030]
可选地，所述基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量包括：
[0031]
按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩游离气含量gf：
[0032][0033]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，sw为储层含水饱和度，m为天然气视原子重量，ga为页岩吸附气含量，bg为天然气的地层体积系数。
[0034]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种页岩游离气含量确定装置，包括：
[0035]
数据获取模块，用于获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种；
[0036]
体积计算模块，用于根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积；
[0037]
孔隙游离气计算模块，用于利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量；
[0038]
页岩游离气确定模块，用于基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0039]
可选地，所述基础数据包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和
度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0040]
可选地，所述体积计算模块，具体用于按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩吸附气体积φa：
[0041][0042]
其中，ga为页岩吸附气含量，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，m为天然气视原子重量。
[0043]
可选地，所述孔隙游离气计算模块，包括：
[0044]
孔隙比例计算单元，用于根据有机孔隙孔径计算出介孔和大孔占有机孔隙的孔隙比例；
[0045]
有机孔隙游离气计算单元，用于基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量。
[0046]
可选地，所述有机孔隙游离气计算单元，用于按照如下表达式计算所述有机孔隙中的游离气含量g
fo
：
[0047][0048]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0049]
可选地，所述孔隙游离气计算模块，具体用于按照如下表达式计算脆性矿物孔隙中的游离气含量g
fi
：
[0050][0051]
其中，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0052]
可选地，所述孔隙游离气计算模块，具体用于按照如下表达式计算黏土矿物孔隙中的游离气含量g
fc
：
[0053][0054]
其中，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0055]
可选地，所述页岩游离气确定模块，具体用于按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩游离气含量gf：
[0056][0057]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，
sw为储层含水饱和度，m为天然气视原子重量，ga为页岩吸附气含量，bg为天然气的地层体积系数。
[0058]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
[0059]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的方法。
[0060]
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0061]
应用本发明方案确定页岩游离气含量时，先获取目标区域内对应各类型孔隙的基础数据；再根据该基础数据计算目标区域内的页岩吸附气体积；然后利用该基础数据计算各类型孔隙的游离气含量；并基于各游离气含量和页岩吸附气体积确定目标区域内的页岩游离气含量。
[0062]
由以上可知，本发明方案对游离气存在的孔隙进行了分类，考虑到了不同类型孔隙中游离气含量不同这一因素，同时，还考虑到了游离气与吸附气的占比情况，从而提高了目标区域内页岩游离气含量确定的准确性和可靠性；可以对准确认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探区提供依据，对页岩气勘探部署决策具有重要的实践意义。
附图说明
[0063]
通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：
[0064]
图1a为海相页岩吸附气占据的空间体积示意图；
[0065]
图1b为海相页岩有机孔隙中游离气含量示意图；
[0066]
图1c为海相页岩脆性矿物孔隙中游离气含量示意图；
[0067]
图1d为海相页岩黏土矿物孔隙中游离气含量示意图；
[0068]
图1e为海相页岩储层游离气含量示意图；
[0069]
图2为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第一种流程图；
[0070]
图3为本发明实施例提供的各基础数据与埋深之间的关系示意图；
[0071]
图4为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第二种流程图；
[0072]
图5为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第三种流程图；
[0073]
图6为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第四种流程图；
[0074]
图7为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第五种流程图；
[0075]
图8为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第六种流程图；
[0076]
图9为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定装置的一种结构图；
[0077]
图10为本发明实施例提供的孔隙游离气计算模块的内部结构图；
[0078]
图11为本发明实施例提供的计算机设备的一种结构图。
具体实施方式
[0079]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细
说明本发明的实施方法，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0080]
在现有技术中，中国页岩气资源潜力巨大，随着四川盆地南部地区页岩气商业化开发及天然气在能源消费结构中的比重不断攀升，页岩气成为中国未来天然气产量增长的重要接替领域。根据中国石油天然气股份有限公司最新资源评价结果，我国陆上页岩气可采资源量为12.85
×
10
12
m3，其中，海相页岩气可采资源量为8.82
×
10
12
m3，占比为69％；海陆过渡相页岩气可采资源量为2.37
×
10
12
m3，占比为18％；陆相页岩气可采资源量为1.66
×
10
12
m3，占比为13％。
[0081]
页岩气主要以吸附态和游离态赋存于低孔低渗的泥页岩中，其中，游离气是指以游离态赋存在泥页岩孔隙和微裂缝中的天然气。一般情况下，在一定温度内，游离气含量会随着压力的增加而平稳增大，而地层压力往往与埋深呈正相关，因此页岩埋深较大时，其中游离气量较多。请参见图1a至图1e埋深1150m的页岩储层中游离气含量与吸附气含量基本相当，埋深到达2800m左右时，页岩中游离气含量明显增大，至吸附气含量的2倍以上。因此，游离气是页岩气、特别是深层超压页岩气的重要组成部分，准确评价游离气含量对于认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探目标具有重要的意义。
[0082]
目前工业界中，通常利用传统石油地质学中定义的孔隙体积确定页岩游离气含量，而海相页岩储层主要由有机孔隙、脆性矿物孔隙和粘土矿物孔隙构成，且不同类型的孔隙储存游离气的含量不同，因此，目前页岩游离气含量确定过程未考虑孔隙类型不同所导致的页岩游离气含量的差异，容易导致确定出的页岩游离气含量的可靠性较差。
[0083]
因此，本发明实施例提供了一种页岩游离气含量确定方法、装置及存储介质，以提高页岩游离气含量确定的准确性和可靠性。
[0084]
下面先对本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法进行说明。
[0085]
实施例一
[0086]
如图2所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第一种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0087]
步骤s101：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0088]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。如图3所示，为本发明实施例提供的各基础数据与埋深之间的关系示意图；表1为海相页岩游离气含量确定时的一组基础数据，如下：
[0089]
表1
[0090][0091]
步骤s102：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0092]
步骤s103：利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量。
[0093]
步骤s104：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0094]
由以上可知，本发明方案对游离气存在的孔隙进行了分类，考虑到了不同类型孔隙中游离气含量不同这一因素，同时，还考虑到了游离气与吸附气的占比情况，从而提高了目标区域内页岩游离气含量确定的准确性和可靠性；可以对准确认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探区提供依据，对页岩气勘探部署决策具有重要的实践意义。
[0095]
另外，该发明针对页岩储层孔隙类型较多、孔隙微观结构复杂的特点，在考虑孔隙类型、孔隙微观结构对页岩游离气含量控制作用的基础上，建立了页岩游离气含量的评价方法，应用本发明提供的方案可以快速、准确地建立一套有效的海相页岩游离气含量模型。并且，该方法还可以根据研究区页岩储层孔隙发育特征及温度和压力条件等资料定量评价页岩游离气含量，揭示页岩游离气含量，为认识研究区页岩气资源潜力奠定基础。
[0096]
实施例二
[0097]
如图4所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第二种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0098]
步骤s201：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0099]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0100]
步骤s202：按照表达式(1)计算所述目标区域内的页岩吸附气体积φa：
[0101][0102]
其中，ga为页岩吸附气含量，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，m为天然气视原子重量。
[0103]
步骤s203：利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量。
[0104]
步骤s204：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0105]
需要说明的是，图4所示方法实施例中的步骤s201、步骤s203和步骤s204与图2所示方法实施例中的步骤s101、步骤s103和步骤s104相类似，具体可参见图2所示方法实施例，此处不再赘述。
[0106]
图4所示方法实施例除了具备图2所示方法实施例的全部优点外，还具体给出了计算目标区域内的页岩吸附气体积的计算方式，这有利于提高后续进行页岩游离气含量的准确性。
[0107]
实施例三
[0108]
如图5所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第三种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0109]
步骤s301：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0110]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、
储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0111]
步骤s302：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0112]
步骤s303：根据有机孔隙孔径计算出介孔和大孔占有机孔隙的孔隙比例；
[0113]
步骤s304：基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量。
[0114]
一种实现方式中，所述基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量包括：
[0115]
按照表达式(2)计算所述有机孔隙中的游离气含量g
fo
：
[0116][0117]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0118]
步骤s305：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0119]
需要说明的是，图5所示方法实施例中的步骤s301、步骤s302和步骤s305与图2所示方法实施例中的步骤s101、步骤s102和步骤s104相类似，具体可参见图2所示方法实施例，此处不再赘述。
[0120]
图5所示方法实施例除了具备图2所示方法实施例的全部优点外，还具体给出了计算有机孔隙的游离气含量的计算方式，这有利于提高后续进行页岩游离气含量的准确性。
[0121]
实施例四
[0122]
如图6所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第四种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0123]
步骤s401：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0124]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0125]
步骤s402：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0126]
步骤s403：按照表达式(3)计算脆性矿物孔隙中的游离气含量g
fi
：
[0127][0128]
其中，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0129]
步骤s404：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0130]
需要说明的是，图6所示方法实施例中的步骤s401、步骤s402和步骤s404与图2所示方法实施例中的步骤s101、步骤s102和步骤s104相类似，具体可参见图2所示方法实施
例，此处不再赘述。
[0131]
图6所示方法实施例除了具备图2所示方法实施例的全部优点外，还具体给出了计算脆性矿物孔隙中的游离气含量的计算方式，这有利于提高后续进行页岩游离气含量的准确性。
[0132]
实施例五
[0133]
如图7所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第五种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0134]
步骤s501：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0135]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0136]
步骤s502：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0137]
步骤s503：按照表达式(4)计算黏土矿物孔隙中的游离气含量g
fc
：
[0138][0139]
其中，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0140]
步骤s504：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0141]
需要说明的是，图7所示方法实施例中的步骤s501、步骤s502和步骤s504与图2所示方法实施例中的步骤s101、步骤s102和步骤s104相类似，具体可参见图2所示方法实施例，此处不再赘述。
[0142]
图7所示方法实施例除了具备图2所示方法实施例的全部优点外，还具体给出了计算黏土矿物孔隙中的游离气含量的计算方式，这有利于提高后续进行页岩游离气含量的准确性。
[0143]
还需要说明的是，上述实施例二至实施例五中的利用基础数据计算各类型孔隙的游离气含量的几种具体方式可以相互结合，此处不再一一列举。
[0144]
实施例六
[0145]
如图8所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定方法的第六种流程图，该方法可以包括如下步骤：
[0146]
步骤s601：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0147]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0148]
步骤s602：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0149]
步骤s603：按照表达式(5)计算所述目标区域内的页岩游离气含量gf：
[0150][0151]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，sw为储层含水饱和度，m为天然气视原子重量，ga为页岩吸附气含量，bg为天然气的地层体积系数。
[0152]
步骤s604：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0153]
需要说明的是，图8所示方法实施例中的步骤s601、步骤s602和步骤s604与图2所示方法实施例中的步骤s101、步骤s102和步骤s104相类似，具体可参见图2所示方法实施例，此处不再赘述。
[0154]
图8所示方法实施例除了具备图2所示方法实施例的全部优点外，还具体给出了具有不同孔隙类型的页岩游离气的计算方式，这有利于提高后续进行页岩游离气含量的准确性。
[0155]
对应于上述方法实施例，本发明提供了一种页岩游离气含量确定装置，下面对本发明实施例提供的页岩游离气含量确定装置进行说明。
[0156]
实施例七
[0157]
如图9所示，为本发明实施例提供的页岩游离气含量确定装置的一种结构图，该装置包括如下模块：
[0158]
数据获取模块710，用于获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种；
[0159]
体积计算模块720，用于根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积；
[0160]
孔隙游离气计算模块730，用于利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量；
[0161]
页岩游离气确定模块740，用于基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0162]
由以上可知，本发明方案对游离气存在的孔隙进行了分类，考虑到了不同类型孔隙中游离气含量不同这一因素，同时，还考虑到了游离气与吸附气的占比情况，从而提高了目标区域内页岩游离气含量确定的准确性和可靠性；可以对准确认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探区提供依据，对页岩气勘探部署决策具有重要的实践意义。
[0163]
一种实现方式中，所述基础数据包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0164]
一种实现方式中，所述体积计算模块720，具体用于按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩吸附气体积φa：
[0165][0166]
其中，ga为页岩吸附气含量，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，m为天然气
视原子重量。
[0167]
一种实现方式中，如图10所示，所述孔隙游离气计算模块730，包括：
[0168]
孔隙比例计算单元731，用于根据有机孔隙孔径计算出介孔和大孔占有机孔隙的孔隙比例；
[0169]
有机孔隙游离气计算单元732，用于基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量。
[0170]
具体地，所述有机孔隙游离气计算单元732，用于按照如下表达式计算所述有机孔隙中的游离气含量g
fo
：
[0171][0172]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0173]
另一种实现方式中，所述孔隙游离气计算模块730，具体用于按照如下表达式计算脆性矿物孔隙中的游离气含量g
fi
：
[0174][0175]
其中，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0176]
又一种实现方式中，所述孔隙游离气计算模块730，具体用于按照如下表达式计算黏土矿物孔隙中的游离气含量g
fc
：
[0177][0178]
其中，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0179]
在本发明的一种实施例中，所述页岩游离气确定模块，具体用于按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩游离气含量gf：
[0180][0181]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，sw为储层含水饱和度，m为天然气视原子重量，ga为页岩吸附气含量，bg为天然气的地层体积系数。
[0182]
应用本发明方案确定页岩游离气含量时，先获取目标区域内对应各类型孔隙的基础数据；再根据该基础数据计算目标区域内的页岩吸附气体积；然后利用该基础数据计算各类型孔隙的游离气含量；并基于各游离气含量和页岩吸附气体积确定目标区域内的页岩游离气含量。
[0183]
由以上可知，本发明方案对游离气存在的孔隙进行了分类，考虑到了不同类型孔
隙中游离气含量不同这一因素，同时，还考虑到了游离气与吸附气的占比情况，从而提高了目标区域内页岩游离气含量确定的准确性和可靠性；可以对准确认识页岩气资源潜力和寻找页岩气有利勘探区提供依据，对页岩气勘探部署决策具有重要的实践意义。
[0184]
实施例八
[0185]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机设备，如图11所示，包括存储器810、处理器820及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
[0186]
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可包括，但不仅限于处理器820、存储器810。本领域技术人员可以理解，图11仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0187]
所称处理器820可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0188]
所述存储器810可以是所述计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。所述存储器810也可以是计算机设备的外部存储设备，例如所述计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器810还可以既包括所述计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器810用于存储所述计算机程序以及所述计算机设备所需的其它程序和数据。所述存储器810还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0189]
所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，包括如下步骤：
[0190]
步骤s101：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0191]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0192]
步骤s102：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0193]
步骤s103：利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量。
[0194]
步骤s104：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0195]
在一种情形下，所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，可以包括如下步骤：
[0196]
步骤s201：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0197]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0198]
步骤s202：按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩吸附气体积φa：
[0199][0200]
其中，ga为页岩吸附气含量，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，m为天然气视原子重量。
[0201]
步骤s203：利用所述基础数据计算各类型孔隙的游离气含量。
[0202]
步骤s204：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0203]
在另一种情形中，所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，可以包括如下步骤：
[0204]
步骤s301：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0205]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0206]
步骤s302：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0207]
步骤s303：根据有机孔隙孔径计算出介孔和大孔占有机孔隙的孔隙比例；
[0208]
步骤s304：基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量。
[0209]
一种实现方式中，所述基于所述孔隙比例、所述有机孔隙的孔隙度和所述天然气的地层体积系数，计算有机孔隙的游离气含量包括：
[0210]
按照如下表达式计算所述有机孔隙中的游离气含量g
fo
：
[0211][0212]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0213]
步骤s305：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0214]
在另一种情形下，所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，可以包括如下步骤：
[0215]
步骤s401：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0216]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0217]
步骤s402：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0218]
步骤s403：按照如下表达式计算脆性矿物孔隙中的游离气含量g
fi
：
[0219][0220]
其中，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0221]
步骤s404：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0222]
在另一种情形下，所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，可以包括如下步骤：
[0223]
步骤s501：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0224]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0225]
步骤s502：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0226]
步骤s503：按照如下表达式计算黏土矿物孔隙中的游离气含量g
fc
：
[0227][0228]
其中，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，sw为储层含水饱和度，ρb为岩石密度，bg为天然气的地层体积系数。
[0229]
步骤s504：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩游离气含量。
[0230]
在另一种情形下，所述处理器执行所述计算机程序时实现的方法，可以包括如下步骤：
[0231]
步骤s601：获取目标区域内对应各类型孔隙的能够反映游离气含量的基础数据；所述孔隙类型包括有机孔隙、脆性矿物孔隙和黏土矿物孔隙中的至少一种。
[0232]
一种优选方式中，所述基础数据可以包括：各类型孔隙的孔隙度、有机孔隙孔径、储层含水饱和度、页岩吸附气含量、岩石密度、岩石吸附天然气密度、天然气的地层体积系数、天然气视原子重量。
[0233]
步骤s602：根据所述基础数据计算所述目标区域内的页岩吸附气体积。
[0234]
步骤s603：按照如下表达式计算所述目标区域内的页岩游离气含量gf：
[0235][0236]
其中，φ
org
为有机孔隙的孔隙度，φi为脆性矿物孔隙的孔隙度，φc为黏土矿物孔隙的孔隙度，ρb为岩石密度，ρs为岩石吸附天然气密度，a为介孔和大孔占有机孔隙的比例，sw为储层含水饱和度，m为天然气视原子重量，ga为页岩吸附气含量，bg为天然气的地层体积系数。
[0237]
步骤s604：基于各游离气含量和所述页岩吸附气体积确定所述目标区域内的页岩
游离气含量。
[0238]
实施例九
[0239]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中的存储器中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在、未装配入计算机设备中的计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述所述的方法。
[0240]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器810、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0241]
对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0242]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0243]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0244]
应当理解，在本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0245]
还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关
联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0246]
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到所描述条件或事件”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到所描述条件或事件”或“响应于检测到所描述条件或事件”。
[0247]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非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作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。