[发明专利]一种准确获取页岩含气量的测量计算方法

摘要

一种准确获取页岩含气量的测量计算方法所用装置，包括水浴箱(1)，水浴箱(1)内设解吸罐(2)，解吸罐(2)内注入饱和盐水(3)，岩心(4)置于饱和盐水(3)中，解吸罐(2)上设锥形集气帽(5)，锥形集气帽(5)内设压力传感器(6)；高压气瓶通过截止阀A(7)和截止阀B(8)与锥形集气帽(5)内联通；水浴箱(1)内还设有温度传感器(11)；所述解吸罐(2)上设有观察窗口(10)；所述压力传感器(6)和温度传感器(11)与计算机(12)相连。本发明原理简单，可操作性强，可以根据现场岩石固有频率测试，指导工程技术人员快速有效地采取相应措施，通过建立起岩石的共振，提高渗透率，增加岩石的微裂隙，微孔隙，达到增产目的。

主权项

1.一种准确获取页岩含气量的测量计算方法，其特征在于：根据如下计算原理：通过常规解吸实验方法能获取两个参数：一是解吸气体总量；二是解吸速率，即不同时间间隔内解吸气数量；通过计算机，将记录数据进行差分拟合，可求得气体解吸速率曲线f(t)，其中横坐标t为时间；纵坐标L为解吸速率；T₀为岩心发生解吸现象初始时刻；T₁为岩心被提至地面时刻；T₂为岩心装入解吸缸时刻；T₃为解吸终止时间；T₀‑T₁段为在井筒中发生的损失气量；T₁‑T₂为岩心在地面至被装入解吸罐发生损失气量；T_2—T₃为实际发生解吸气量；T₃‑∞为残余气量；此时，若求得则可准确求得此块岩心的含气量；针对上述工作原理，获得损失气实际发生散逸时间T(T₂‑T₀)，则此段岩心含气总量即可准确的求得；所述方法包括以下步骤：1)、解吸压力求取准确地讲，T0为岩心发生解吸作用时的初始时刻，但并不是岩心被钻头切割取芯的时刻；由于受埋深及其本身物性的影响，每一口井取芯获得岩心发生解吸时其解吸压力是不一样的，只有在岩心环境压力小于或等于其解吸压力时，岩心才会发生解吸；因此，首先要获取岩心的解吸压力这一数值；将岩心置入充满饱和盐水的、带有观察窗口的密闭耐压容器中，此时通过观察窗口可以看到岩心发生解吸现象，有很多气泡从岩心四周呈线性溢出；打开截止阀B8通过高压气瓶给容器中打入甲烷气体，随着容器内压力逐渐升高，气泡会越来越少，直至消失；此时，关闭截止阀B8，慢慢地打开截止阀A7，随容器内压力逐渐降低，岩心表面又会有气泡产生，此时对应压力传感器数值,即为此岩心的解吸压力；2)、损失气实际发生散逸时间T的求取在钻机完成取芯作业时，记录完成岩心筒的提升初始时刻T0＇；此时由于井筒中充满了泥浆,泥浆所产生的压力,高于岩心本身的解吸压力，阻止岩心发生解吸；设探井泥浆比重为1.05，则每100米高度泥浆产生1MPa压力；在取心筒向上提升过程中，当满足其解吸条件即泥浆产生压力小于或等于其解吸压力时，岩心将发生解吸现象，此时岩心距井口高度H为100乘以解吸压力值；记录取心筒从岩心进筒至提升至地面时间T1及岩心出筒到装罐时间T2，计算出取心筒或钻杆的提升速度K,这样可以准确地求取损失气实际发生散逸时间T，T＝H/K+(T2‑T1)；其中，H/K为岩心在井筒中从发生解吸到被提升至地面时间；T2‑T1为岩心到地面至被装入解吸罐时间；T0为岩心发生解吸现象初始时刻；3)、散失气求取利用如下装置，在完成解吸压力测试后，将水浴箱温度调至模拟100米井深时温度，关闭截止阀A(7)，打开截止阀B(8)，通过高压气瓶给解吸罐加压至压力传感器显示1MPa,关闭截止阀B(8)，此时岩心发生解吸，通过压力传感器测量解吸罐集气空间内压力随时间变化，记录30分钟，通过气体方程PV＝NRT,可以计算出解吸气体增加的数量，进而计算其在1MPa围压下的解吸速率；依次进行2MPa、3MPa、4MPa、5MPa围压下试验，分别模拟岩心在井筒中距井口200米、300米、400米、500米时，其在不同温度及压力下解吸速率；通过对上述数据进行拟合，便可得出岩心在井筒中即T0‑T1时间段内解吸速率曲线F(t)，对其积分就是在T0‑T1时间段内的散失气量；在T1‑T2时间段内，由于岩心已被提至地面，其围压与温度都与装罐后一致，故T1‑T2时间段解吸速率曲线可以通过地面解吸试验得出的f(t)推出；此时，计算则可准确求得此块岩心的含气量；所述装置，包括水浴箱(1)，水浴箱(1)内设解吸罐(2)，解吸罐(2)内注入饱和盐水(3)，岩心(4)置于饱和盐水(3)中，解吸罐(2)上设锥形集气帽(5)，锥形集气帽(5)内设压力传感器(6)；高压气瓶通过截止阀B(8)与锥形集气帽(5)内连通，截止阀A(7)设置在截止阀B(8)与锥形集气帽(5)连通管路的支路上；水浴箱(1)内还设有温度传感器(11)；所述解吸罐(2)上设有观察窗口(10)；所述压力传感器(6)和温度传感器(11)与计算机(12)相连。