[發明專利]泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置

有效

• 申請號: 201711471344.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108181200B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 方帆;孫沖;朱忠云;莊麗;張倩倩;喻燕平;方子和
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 張勇

本發明提供了一種泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置，涉及頁巖氣勘探開發技術領域。所述泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法包括：基于甲烷吸附相體積對自由空間體積的充填影響，獲取各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量；基于所述各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量，獲取所述各個壓力點下的甲烷氣體的絕對吸附量；根據所述甲烷氣體的氣體壓力與所述絕對吸附量，擬合計算獲取所述自由空間體積、Langmuir體積以及Langmuir壓力。本發明沒有采用氦氣來測樣品的自由空間體積，而是通過考慮甲烷吸附相體積對自由空間體積的影響，對過剩吸附量進行校正，并區分過剩吸附量與絕對吸附量，能夠得到更為準確的泥頁巖等溫吸附實驗曲線。

技術領域

本發明涉及頁巖氣勘探開發技術領域，具體而言，涉及一種泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置。

背景技術

近年來，隨著非常規頁巖氣藏的勘探開發，頁巖氣儲層中甲烷吸附氣含量和儲層能力評價成為一項必要的測試項目，其中方法之一是等溫吸附測試。

然而，對于頁巖來說，現有測量獲取的眾多甲烷吸附曲線出現異常，常常出現吸附曲線下拐，即在中高壓段出現“倒吸附”或“負吸附”現象，這偏離了Langmuir理論曲線。主要原因是自由空間體積測量方法存在問題和沒有區分過剩吸附與絕對吸附。目前頁巖中甲烷等溫吸附實驗都需要先采用氦氣來測量樣品罐中的自由空間體積，然后才能計算出不同實驗壓力下頁巖中甲烷的吸附量，該方法獲得的自由空間體積通常偏大。因此，現有的泥頁巖等溫吸附實驗不能正確的得到泥頁巖吸附氣量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置，其能夠有效改善上述問題。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法，所述方法包括：基于甲烷吸附相體積對自由空間體積的充填影響，獲取各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量；基于所述各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量，獲取所述各個壓力點下的甲烷氣體的絕對吸附量；根據所述甲烷氣體的氣體壓力與所述絕對吸附量，擬合計算獲取所述自由空間體積、Langmuir體積以及Langmuir壓力。

第二方面，本發明實施例還提供了一種泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正裝置，其包括測量模塊，用于基于甲烷吸附相體積對自由空間體積的充填影響，獲取各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量；轉換模塊，用于基于所述各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量，獲取所述各個壓力點下的甲烷氣體的絕對吸附量；擬合計算模塊，用于根據所述甲烷氣體的氣體壓力與所述絕對吸附量，擬合計算獲取所述自由空間體積、Langmuir體積以及Langmuir壓力。

本發明實施例提供的泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置，首先基于甲烷吸附相體積對自由空間體積的充填影響，獲取各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量；然后基于上一步獲取的所述各個壓力點下的甲烷氣體的過剩吸附量，對所述過剩吸附量進行轉換，獲取所述各個壓力點下的甲烷氣體的絕對吸附量；最后，根據實驗測得的所述甲烷氣體的氣體壓力與上一步轉換得到的所述絕對吸附量，通過擬合計算獲取所述自由空間體積、Langmuir體積以及Langmuir壓力，即獲取準確的等溫吸附實驗結果數據。和現有技術相比，本發明提供了一種更為準確的泥頁巖等溫吸附實驗曲線校正方法及裝置，在現有技術中計算時均是將自由空間體積當作常量，而本發明實施例通過在計算時考慮甲烷吸附相體積對自由空間體積的充填影響，能夠對實驗測得的甲烷氣體的過剩吸附量進行校正；另外，現有的頁巖等溫吸附實驗都是借鑒煤層氣實驗的方法和設備，在計算時不區分過剩吸附量和絕對吸附量，而本發明實施例通過對高壓段的過剩吸附量和絕對吸附量進行區分，并將過剩吸附量轉換為絕對吸附量，可以避免現有的頁巖等溫吸附曲線中高壓段經常出現下拐的問題，能夠獲得更為準確的泥頁巖等溫吸附實驗曲線，為頁巖中甲烷吸附氣含量與儲層能力評價提供了更為準確的實驗結果數據。

附圖說明