[发明专利]一种解吸气和残余气一体化测试方法及装置

说明书

本申请提供一种解吸气和残余气一体化测试方法及装置，该方法对岩石解吸气测量后，直接在岩心夹持器内对岩石样品直接进行破碎测量残余气，无需对岩石进行移动，具有将解吸气和残余气一体化测试，可解决原测试方法中解吸气、残余气分开测试时存在的部分残余气逸散、混入空气、样品非均质性引发较大误差等问题，同时该方法还能够模拟岩石样品在地层中的应力状态，因此，本发明具有精确测量、封闭破碎、模拟生产环境等优点。同时装置本身具有结构简单、易操作、成本低的特点。

技术领域

本申请涉及煤矿开发技术领域，具体涉及一种解吸气和残余气一体化测试方法及装置。

背景技术

煤层气与页岩气勘探开发中解吸气与残余气准确测量是评价含气性及资源量的关键，在原设备与原方法中分开测试解吸气与残余气，分别为解吸装置(CN202120646851.9)与残余气测试装置(一种粉碎煤岩或页岩解析残余气的装置(CN202022612324.4)和一种新型页岩残余气测试破碎装置(CN201621398895.X)均具有将页岩或煤岩粉碎后测量解吸气的功能)，在实际操作过程中，测试的方法为待样品解吸气测试完成后，取出部分样品，放入残余气测试装置进行残余气的测试，然而在从解吸装置取出部分煤样放入残余气测试装置过程中，由于气体运移快速的特性，将会导致部分残余气逸散、并混入部分空气，增大了测试误差，与此同时，由于煤样的非均值性，仅取出解吸后的小部分煤样，对全部样品的反应程度较差。针对以上问题一种粉碎煤岩或页岩解析残余气的装置(CN202022612324.4)所述的磁性捣碎杵无法控制煤岩破碎的大小，只是通过脉冲方波信号控制捣碎杵进行往复运动。但本实验系统具有可控破碎粒径大小，同时设有流量计和CH₄红外分析仪可用于定量监测解吸气和残余气的量，更好的为现场施工提供精确的数据。一种新型页岩残余气测试破碎装置(CN201621398895.X)是通过研磨球进行破碎的，与CN202022612324.4并无太大的不同。

一种页岩残余气测定样品管(CN201420860863.1)提供了通过样品罐存放样品，样品罐上设有排气管来测量出页岩样品内残余气的含量。该装置的样品罐与本发明的岩心夹持器的设计思路相似，但不同点在于，本发明的岩心夹持器能够提供围压、轴压的实验环境，并且设有钻头能够对样品进行破碎。CN201420860863.1存在缺乏破碎装置会造成残余气测量不精准的问题，并且没有定量测量的装置，无法给出精确的测量结果。

当前的实验装置均为单独测量残余气的装置，都不具有定量测试残余气的能力，同时无法定量控制破碎大小的问题。

发明内容

针对这个问题，本发明提供了一种解吸气和残余气一体化测试方法及装置，具有将解吸气和残余气一体化测试，可解决原测试方法中解吸气、残余气分开测试时存在的部分残余气逸散、混入空气、样品非均值性引发较大误差等问题，

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种解吸气和残余气一体化测试方法，待测样品固定在一岩心夹持器内，所述岩心夹持器用于加持待测岩心，所述解吸气和残余气一体化测试方法包括：

调节所述待测样品的应力状态，监测所述待测样品CH₄解吸气含量；

在岩心夹持器中进行粉碎所述待测样品，得到颗粒状待测样品，

监测所述待测样品破碎产生的CH₄残余气含量。

优选地，所述调节所述待测样品的应力状态，监测所述待测样品CH₄解吸气含量，包括：

调节岩心夹持器压力参数，使得所述岩心夹持器内的煤岩样品达到地层内岩石状态；

调节所述岩心夹持器内的回压，进而监测所述待测样品CH₄解吸气含量。