[發明專利]一種全自動頁巖含氣量測試系統和方法

有效

• 申請號: 201710836121.3
• 申請日: 2017-09-16
• 公開（公告）號: CN107462491B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 帥琴;蘇禹銘;湯志勇;李會來
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N7/14
• 分類號: G01N7/14
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 付春霞

本發明公開了一種全自動頁巖含氣量測試系統，包括第一集氣裝置、第二集氣裝置和閥位切換裝置，第一集氣裝置和第二集氣裝置均連接閥位切換裝置，所述閥位切換裝置連接進水裝置和頁巖解吸裝置，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置通過閥位切換裝置的閥位切換交替連通進水裝置和頁巖解吸裝置，進而在第一集氣裝置和第二集氣裝置間實現連續排水集氣，所述閥位切換裝置的閥位切換通過控制器控制，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置的內部均設有液位傳感器，所述液位傳感器通過測量排水集氣過程中頁巖氣和水的壓強差，得到水位高度，并傳輸給控制器。本發明系統性能穩定可靠，達到設計要求，準確度高、重現性好且自動化程度高，具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及頁巖儲層領域，尤其涉及一種全自動頁巖含氣量測試系統和方法。

背景技術

頁巖氣是一種存在于頁巖中，自生自儲的非常規天然氣資源。評價頁巖是否具有工業化儲量，含氣量是一個非常重要的參數。要有效地評價某地區是否具有工業化的前景，必須建立準確的含氣量評價數據，這些含氣量數據用于儲層評價、資源評價和生產預測。因此，要了解頁巖含氣量，必須準確測試含氣量，頁巖氣含氣量測試設備的準確性與穩定性就成為了解吸法測試中的核心問題，利用頁巖氣含氣量測試設備精準記錄包括溫度、壓力及頁巖氣解吸情況的現場實驗數據成為能否成功利用解吸法測試獲得頁巖含氣量大小的關鍵。

目前，頁巖含氣量測試設備采用的測試方法有電子計量法與人工計量法。采用人工計量的方式測試人員勞動強度大，且人工讀數采集的數據不連續，讀數誤差大，逐漸被電子計量方式代替。利用電子計量法的主要包括流量計計量法、重量換算法以及磁致伸縮傳感器液位測試法等。但上述方法仍然存在以下問題：有的解吸氣測定過程自動化程度低，需要人工干預過，檢測數據會間斷；有的儀器設備過于龐大，不便于運送到現場工作；有的未考慮溫度壓力對氣體測定結果的影響，誤差比較大；有的無法多組同時測量，很大程度上影響了現場測試效率，對損失氣估算也會產生一定的影響。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提供了一種能連續準確測試，無需人工干預，自動化程度高的全自動頁巖含氣量測試系統和方法。

本發明的實施例提供一種全自動頁巖含氣量測試系統，包括第一集氣裝置、第二集氣裝置和閥位切換裝置，第一集氣裝置和第二集氣裝置均連接閥位切換裝置，所述閥位切換裝置連接進水裝置和頁巖解吸裝置，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置通過閥位切換裝置的閥位切換交替連通進水裝置和頁巖解吸裝置，進而在第一集氣裝置和第二集氣裝置間實現連續排水集氣，所述閥位切換裝置的閥位切換通過控制器控制，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置的內部均設有液位傳感器，所述液位傳感器通過測量排水集氣過程中頁巖氣和水的壓強差，得到水位高度，并傳輸給控制器，所述控制器通過水位高度判斷第一集氣裝置或第二集氣裝置中是否將收集滿頁巖氣，進而判斷是否對閥位切換裝置進行閥位切換；同時，所述控制器通過水位高度計算第一集氣裝置或第二集氣裝置中收集的頁巖氣的體積。

進一步，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置的高度相同，內徑不同，所述第二集氣裝置的內徑和第一集氣裝置內徑的2.5-2.7倍，所述第一集氣裝置和第二集氣裝置的上方側面開有進水/氣口和排氣口，下方側面開有排水口，所述排氣口和排水口通過電磁閥控制打開和閉合，所述電磁閥連接控制器，所述控制器控制電磁閥的開合，所述第一集氣裝置或第二集氣裝置通過進水/氣口排水集氣時，所述控制器打開相應的排水口電磁閥，所述第一集氣裝置或第二集氣裝置通過進水/氣口進水時，所述控制器打開相應的排氣口電磁閥。

進一步，所述進水裝置包括數控泵和水槽，所述數控泵連接控制器，所述第一集氣裝置或第二集氣裝置進水時，所述控制器啟動數控泵，數控泵將水槽中的水泵入，所述第一集氣裝置或第二集氣裝置排水集氣時，所述第一集氣裝置或第二集氣裝置中的水排入水槽中。