[发明专利]一种页岩保压取心游离气含量自动测试装置及应用在审

专利信息
申请号: 202110709984.0 申请日: 2021-06-25
公开(公告)号: CN115524258A 公开(公告)日: 2022-12-27
发明(设计)人: 周尚文;王红岩;焦鹏飞;杨明伟;张秉刚 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: G01N7/14 分类号: G01N7/14
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 张德斌;姚亮
地址: 100007 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 页岩 保压取心 游离 含量 自动 测试 装置 应用
【说明书】:

发明提供了一种页岩保压取心游离气含量自动测试装置及应用,所述自动测试装置包括分离装置(1)和计量装置(2);所述分离装置(1)包括中空筒形的外筒(11);外筒内部的顶部设置中空的导气筒(12),导气筒顶部封闭,底部设置开口(121);外筒顶部设置进气口(111)、排气口(112)、注水口(113)和排水口(114);进气口通过设置在外筒内的导流管(13)与导气筒内部空间相连通;排气口在导气筒顶部与导气筒内部相连通;注水口和外筒的内部空间相连通,排水口与外筒和导气筒之间形成的空间相连通;分离装置(1)由排气口并经由管路与计量装置(2)相连接。

技术领域

本发明属于地质勘探领域,具体的说,本发明涉及一种页岩保压取心游离气含量自动测试装置及应用。

背景技术

我国的页岩气资源十分丰富,2019年累计探明地质储量超过17000亿,具有良好的勘探开发前景。目前,我国已实现了对页岩气的工业化开发,2018年页岩气产量突破100亿方,2019年产量超过150亿方,页岩气已成为我国天然气产量增长的重要领域,大力开发页岩气,对满足我国持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用具有重要意义。

页岩含气量的确定对于页岩气储层评价和储量计算具有重要意义。目前测量页岩含气量的方法有两种,分别是联合多种实验测量理论含气量以及现场直接测量含气量,但是两种方法均存在不足。联合多种实验测量理论含气量是基于页岩气主要以吸附态和游离态赋存与孔隙和微裂缝中的认识,通过不同的实验方法分别计算吸附气和游离气含量,两者相加即为页岩总含气量。目前主要是采用等温吸附实验来确定页岩吸附气含量,通过孔隙度、含气饱和度等值来确定游离气量。由于实验条件的限制实验结果存在缺陷:(1)等温吸附实验目前无法模拟页岩所处的真实地层条件,不能准确得到页岩孔隙的真实吸附量;(2)孔隙度测量方法存在较大差异,无法确切得到真实地层孔隙度,真实吸附量测不准无法计算吸附气占用空间比例,多种因素导致无法得到准确游离气含量的计算。因此通过联合各种实验来确定页岩总含气量是石油行业中的一个研究热点和难点。

现场测量页岩含气量通常采用常规取心技术,将岩心取至地面后进行现场解析。但测量的仅仅是吸附气含量,常规取心过程中气体(甲烷)存在大量散失,损失气体含量(损失气量或游离气量)无法测试,通常运用数学方法对其进行恢复和计算,计算方法的差异使损失气量偏差较大,最终导致总含气量结果不准确。目前,为了减少气体在取心过程中的损失,工程作业人员研发了保压取心技术。该技术使气体在岩心取至地面的过程中不会散失,这对于直接、准确确定页岩游离气含量具有重要意义。因此,急需研发相配套的页岩游离气含量的测试装置。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种页岩保压取心游离气含量自动测试装置,特别是一种页岩保压取心游离气含量现场自动测试装置。

本发明的另一目的在于提供一种测量页岩游离气含量的方法,特别是一种现场测量页岩游离气含量的方法。

为达上述目的,一方面,本发明提供了一种页岩保压取心游离气含量自动测试装置,其中,所述自动测试装置包括分离装置1和计量装置2;

所述分离装置1包括中空筒形的外筒11;外筒内部的顶部设置中空的导气筒12,导气筒顶部封闭,底部设置开口121,以使得导气筒内部空间与外筒的内部空间相连通;外筒顶部设置进气口111、排气口112、注水口113和排水口114;进气口通过设置在外筒内的导流管13与导气筒内部空间相连通,以使得在工作状态下,采集的气体(即进入导气筒内的游离气)完全通过进气口经由导流管进入导气筒内部,并将导气筒内的液体通过导气筒底部的开口排出;排气口在导气筒顶部与导气筒内部相连通;注水口和外筒的内部空间相连通,排水口与外筒和导气筒之间形成的空间相连通;

分离装置1由排气口并经由管路与计量装置2相连接。

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