[發明專利]頁巖氣含量測定方法及測定系統

有效

• 申請號: 201410458715.1
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104267199A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 曹海虹;鄒常銘;楊華建;聶軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N21/3504;G06F17/30
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 孫忠明

技術領域

????本發明涉及一種頁巖氣含量測定方法及測定系統，是針對吸附氣為主的頁巖氣等非常規油氣資源勘探中進行含氣量測定的方法。通過該方法可以對頁巖氣解吸過程進行全程連續組分測定，通過二氧化碳、甲烷、硫化氫等主要組分變化準確計算其解吸氣含量、解吸甲烷含量等關鍵參數，為儲量計算提供重要依據。屬于非常規油氣實驗技術領域。

背景技術

頁巖氣作為新型的天然氣資源，在國內正受到越來越多的重視。頁巖氣以吸附態為主要賦存方式，在壓力釋放后，氣體逐步從儲層介質中解吸。解吸氣含量是含氣量中的重要組成部分，是勘探開發中最基礎、最重要的參數之一。目前該項目的測試技術尚未成熟，??????

已有頁巖含氣量自動測試儀，沒有CH4、CO₂紅外組分測試系統，在氣體組分不定的情況下，質量流量計難以準確測量氣體流量（氮氣的分子量為28，甲烷的分子量為16，二氧化碳的分子量為44），應用較為廣泛的“U型管”排水法和質量流量傳感器測定法。但是受解吸過程中“組分不定、溫度不定、流量不定、量程比寬”等因素影響，這兩種方法存在整個測定過程為憋壓狀態、測定過程受氣體組分變化影響較大、操作不方便、勞動強度大、精確度低等問題，降低了解吸氣含量在勘探開發中的意義，限制了儲量計算的精確度，為準確的制定下一步開發計劃造成了不利影響。

發明內容

????本發明的目的是提供一種頁巖氣含量測定方法及測定系統，解決現有實驗條件下解吸氣測定不準確、操作復雜等問題，通過本發明提供準確的解吸氣含量數據，同時實現解吸氣的多點檢測、得到解吸時間曲線，在此基礎上計算損失氣含量、提高解吸氣測定工作效率。

本發明的目的是通過以下方式來實現的，一種頁巖氣含量測定方法，包括解吸氣體進入具有進氣口的過濾干燥機構除去粉塵和水，其特征是，所述方法以計算機為處理器,在相關程序的支持下，整個測定過程中無壓阻，即敞開式測定，通過程序自動控制電磁閥門、自動采集解吸溫度、氣體組分、氣體流量、大氣壓力和環境溫度各參數，自校正、自整理、自動計算總解吸氣量及損失氣量。

所述程序包括以下步驟:

1)?輸入井號相關信息，點擊輸入確定，井號相關信息存儲到數據庫；

2)點擊測試開始，計算機開始自動計時，通過接口電路13、控制電路12執行以下命令：電磁閥5關閉；電磁閥6關閉；電磁閥7打開；

3)到達第一個采集時間點后，通過接口電路、控制電路、采集電路執行以下命令：電磁閥5打開；電磁閥6和電磁7關閉；通過甲烷組分紅外氣體傳感器３和二氧化碳組分紅外氣體傳感器４測量采集和保存數據，用大量程質量流量計測定氣體流量，當流量大于設定值，保存測量數據，當流量小于設定值，則執行以下命令，電磁閥５、7關閉；電磁閥６打開；用小量程質量流量計采集數據和保存；

4)執行完2）和3）過程后，執行以下命令：電磁閥５關閉；電磁閥６關閉；電磁閥７打開，等到下一個采集時間點，重復執行2）、3）和4）步驟；

5)采集到的各項數據均為原始數據，經過軟件內置公式處理后，顯示在軟件界面上，分別為散點圖格式和數據表格式。

實現頁巖氣含量測定方法的測定系統，所述測定系統包括固定在殼體上的進氣口1、出氣口10，殼體內的過濾干燥機構2、采集機構11、控制機構12、接口電路13以及壓力、環境溫度傳感器和提供工作電源的電源電路，進氣口1經管路連接過濾干燥機構2，接口電路13連接采集機構11、控制機構12連接計算機，其特征是，所述過濾干燥機構2經管路連接甲烷組分紅外氣體傳感器3和二氧化碳組分紅外氣體傳感器4，二氧化碳組分紅外氣體傳感器4輸出至大、小量程質量流量計8、9的管路中分別接入電磁閥5、6，大、小量程質量流量計8、9的輸出經管路接出氣口10，二氧化碳組分紅外氣體傳感器4輸出至出氣口10的管路中接入電磁閥7，采集機構11接收各紅外氣體傳感器3、4、質量流量計8、9輸出的標準模擬信號，控制機構ADAM4068分別連接各電磁閥5、6的線圈。

????所述甲烷組分紅外氣體傳感器3和二氧化碳組分紅外氣體傳感器4串聯，響應時間為15s，還可串接硫化氫組分紅外氣體傳感器4H2S-100。

????所述大、小量程質量流量計中的小量程質量流量計9采用量程為0-0.5sccm的層流質量流量計，大量程質量流量計8采用量程為0-200sccm的熱式質量流量計。

???所述采集機構11還接收壓力、環境溫度傳感器信號。