[發明專利]一種頁巖氣中游離氣和吸附氣含量判定方法

在審

• 申請號: 201611050171.0
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108107182A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 劉飏;張金川;唐玄;劉子驛;魏曉亮
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種頁巖氣中游離氣和吸附氣含量判定方法，本發明通過采集頁巖氣鉆井過程中頁巖現場解析實驗不同溫度段的氣體樣品，結合現場解析總含氣量及甲烷碳同位素實驗數據來判定頁巖氣中游離氣和吸附氣的含量。應用本發明可以快速獲取頁巖層段的游離氣和吸附氣含量，并且直接與頁巖含氣量對接，減少中間參數的影響，提升結果的準確性，具有容易推廣、方便實施的優勢。

技術領域

本發明涉及頁巖氣賦存評價技術，尤其是一種頁巖氣中游離氣和吸附氣判定方法。

背景技術

頁巖氣中游離氣和吸附氣的含量判定對評價頁巖氣地質儲量有重要意義。目前對于頁巖氣中游離氣和吸附氣含量的判斷主要依賴于測、錄井資料。對于游離氣含量的判定，比較常用的方法是通過測、錄井資料中的孔隙度和含氣飽和度計算而來的。對于吸附氣，大量等溫吸附實驗數據表明，頁巖的吸附氣量往往與頁巖有機碳含量(TOC)呈現較好的正相關關系。因此，吸附氣含量是運用地化錄井中頁巖TOC數據經過擬合計算得到的。

然而，上述這種判定方法存在有諸多問題，首先，測、錄井的判定方法都是借助于反映頁巖性質的參數通過一系列擬合或計算而來，沒有運用含氣量參數，是一種間接的計算游離氣和吸附氣含量的方法。然后，測、錄井資料給出的如孔隙度、含氣飽和度、TOC含量等數據本身也是間接得到的，并不是實測數據，這必然會降低計算的準確性。最后，對于吸附氣含量的計算，等溫吸附實驗反映的是頁巖的最大吸附能力，用等溫吸附實驗數據與TOC擬合后的關系來反推吸附氣的含量勢必會高估頁巖氣中吸附氣的含量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種快速、簡便、準確的頁巖氣中游離氣和吸附氣含量判定方法。

為解決上述技術問題本發明采用如下技術方案：頁巖氣中游離氣和吸附氣含量判定方法，在頁巖氣鉆井過程中，對鉆井頁巖巖心進行現場解析實驗，在解析不同溫度階段分別采集氣體樣品，然后對每個樣品中的甲烷氣體進行甲烷的碳同位素測試，結合不同溫度階段甲烷的碳同位素值與頁巖解析含氣量計算頁巖氣中游離氣和吸附氣的含量。

頁巖巖心現場解析實驗采用高精度含氣量測試儀(專利公開號：CN202362223U公開日：2012.08.01)。

頁巖巖心不同解析溫度階段分別為常溫階段(約20℃)、地溫階段(根據研究區地質背景換算出的巖心所處的地層溫度)和高溫階段(約120℃)。

氣體樣品采集需在水下隔絕空氣用專用氣樣袋進行采集，并盡快進行甲烷碳同位素測試以免樣品污染。

頁巖解析總含氣量包括損失氣、解析氣和殘余氣三部分，損失氣認為主要是游離氣，解析氣部分的游離氣和吸附氣比例由同位素方法獲得，殘余氣認為主要是吸附氣。

損失氣含量采用損失氣量測定方法及損失氣量測定系統(專利公開號：CN104863579A公開日：2015.08.26)來獲得，殘余氣量采用全程氣密氣體含量測量儀(專利公開號：CN204882316U公開日：2015.12.16)獲得。

本發明提供了一種快速獲取頁巖層段的游離氣和吸附氣含量的方法，該方法直接與頁巖含氣量對接，減少中間參數的影響，提升結果的準確性，具有容易推廣、方便實施的優勢。

具體實施方式

以下結合實施例具體闡述本發明頁巖氣中游離氣和吸附氣含量判定方法的內容。

一、頁巖巖心現場解析與樣品采集