[发明专利]一种储层温压条件下测定超临界CO2

说明书

本发明公开了一种储层温压条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的方法和装置，包括利用聚四氟乙烯试样标定甲烷物质的量与核磁共振T2谱峰信号强度积分的关系；在储层温压条件下利用甲烷饱和页岩试样；利用核磁共振测定超临界CO₂驱替页岩试样内部甲烷过程中岩心的T2谱变化，计算超临界CO₂驱替不同赋存状态下的页岩气效率。本发明解决了当前研究超临界CO₂驱替页岩气效率大多不处于储层温度压力条件下的问题，更加符合生产实际；根据弛豫时间的长短对不同赋存状态的甲烷进行区分，不需要计量页岩样品的重量变化或者系统的压力变化，而是通过核磁共振技术对页岩样品中的甲烷的赋存状态及含量进行精准定量分析，有助于深入理解超临界CO₂驱替页岩气的机理。

技术领域

本发明涉及页岩气勘探开发的技术领域，特别涉及一种储层温压条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的方法，同时还涉及一种储层温压条件下测定超临界 CO₂驱替页岩气效率的装置。

背景技术

全球页岩气经济可采储量约为4.56×10¹⁴立方米，有望成为21世纪最重要的接替能源之一。中国页岩气地质资源量达95.00×10¹²立方米，经济可采资源量达 12.86×10¹²立方米，勘探开发前景广阔。然而，页岩储层与一般油气藏储层的性质不同，其孔隙和渗透率极低，纳米级孔隙大量分布，开采难度高，采收率低下。将超临界CO₂注入页岩气储层中不仅可以有效的提高页岩气采收率，同时也能将大量的CO₂封存在地下储集空间内，有效减少碳排放。

目前国内通过实验手段研究CO₂驱替页岩气效率的研究不多。目前研究的实验样品多使用页岩粉末，这种方式破坏了岩心的孔隙结构，无法对CO₂增强页岩气采收率的机理进行深入研究。同时，页岩粉末无法被置于有效压力状态下，这与实际工程的现状差异较大，得到的实验结果对实际工程的指导意义有限。实验过程中监测手段也较为单一，往往是通过反应釜内部压力变化或系统的总质量变化进行计量并分析CO₂驱替页岩气效率，监测手段过于简单。页岩气的主要成分为甲烷，甲烷在页岩中有三种赋存状态：吸附态、游离态与自由态。通过压力变化或质量变化进行计量并分析，无法进一步研究这三种不同赋存状态的甲烷在 CO₂驱替过程中的变化规律。未将实验岩心处于储层温压状态以及缺乏微观监测手段极大限制了CO₂驱替页岩气方面的研究进展。

综上所述，开发一套储层温度压力条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的方法和装置迫在眉睫，对缓解当前国家能源危机具有重要意义。

发明内容

基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种储层温压条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的方法，方法易行，操作简便，本方法不需要计量页岩样品的重量变化或者系统的压力变化，而是通过核磁共振技术对页岩样品中的甲烷的赋存状态及含量进行精准定量分析。

本发明的另一个目的是在于提供了一种储层温压条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的装置，结构简单，使用方便。本发明可以实现将页岩岩心放置在真实的三轴应力条件下开展超临界CO₂驱替页岩气实验，更符合真实的地层条件。本发明也通过利用核磁共振技术进行测量，实现对不同赋存状态甲烷的区分和定量。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种储层温压条件下测定超临界CO₂驱替页岩气效率的方法，其步骤为：