[實用新型]頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720314401.3
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206957703U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔大建;翟剛毅;張金川;張棟
• 申請（專利權(quán)）人: 銅仁中能天然氣有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 貴陽天圣知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司52107
• 代理人: 杜勝雄

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于非常規(guī)油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測試裝置。

背景技術(shù)

近二十年，美國頁巖氣開發(fā)獲得巨大成功，使之完成了能源革命，改變了世界能源格局。

中國頁巖氣資源總量134萬億立方米，居世界第一。隨著中石化在重慶涪陵焦石壩及中石油在四川長寧、威遠(yuǎn)等地龍馬溪組頁巖氣勘探開發(fā)工作，使得我國目前頁巖氣的開發(fā)及利用已居世界第二位。

眾所周知，頁巖氣是以吸附在頁巖基質(zhì)表面的吸附氣為主，游離態(tài)為輔，因此頁巖含氣量數(shù)據(jù)是評價頁巖優(yōu)劣的重要指標(biāo)。在鉆井取心時，隨著巖心在井筒中提升，有大量的頁巖氣(吸附及游離態(tài))會發(fā)生散失，導(dǎo)致地面頁巖現(xiàn)場解吸測試不能準(zhǔn)確地反映頁巖的含氣量。因此，有必要找到一種能夠在取心過程中對頁巖損失氣量的測試工具及方法，以準(zhǔn)確地評價頁巖的含氣量指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測裝置，該方法解決了頁巖含氣量測試損失氣量問題，測試方法直接、簡單、可靠，測試成本低廉。

本實用新型的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測試裝置，包括取芯筒和取芯鉆頭，取芯筒有取芯筒外壁和取芯筒內(nèi)壁，取芯鉆頭上部取芯筒內(nèi)壁內(nèi)依次安裝有橡膠筒、隔板、液位傳感器、高壓微量恒流泵、控制單元、電池、取芯投球，高壓微量恒流泵通過支架安裝在取芯筒內(nèi)壁內(nèi)，支架上設(shè)有壓力傳感器，高壓微量恒流泵通過排液管線與電磁閥連接，高壓微量恒流泵另一端設(shè)有吸入口，巖心筒隔板與取芯筒內(nèi)壁內(nèi)形成測試腔；取芯投球一側(cè)設(shè)有微動開關(guān)。

鉆井取芯時，取芯鉆頭切割頁巖后，巖心及泥漿逐漸進(jìn)入到取心筒中，在裝芯完成后，巖心全部進(jìn)入取芯筒時，通過取芯投球，觸發(fā)筒內(nèi)微動開關(guān)傳感器，在控制單元指令下，取芯筒內(nèi)置高壓微量恒流泵，將測試腔內(nèi)液體不斷地抽吸，通過排液管線泵入取芯筒下端的橡膠筒內(nèi)，橡膠筒受壓后逐漸膨脹，將巖心完全包住，直至抱死，起到 密封作用，測試腔內(nèi)液體被高壓微量恒流泵抽吸，維持橡膠筒內(nèi)壓力20Mpa，阻斷井筒中泥漿進(jìn)入取芯筒，通過腔內(nèi)液位傳感器輸出，計算測試腔內(nèi)部有效容積；巖心隨鉆桿提升，開始發(fā)生解吸現(xiàn)象，解吸氣通過隔板的中孔進(jìn)入到測試腔，腔內(nèi)壓力傳感器記錄不同時段測試腔內(nèi)的壓力變化情況并存儲數(shù)據(jù)直至到地面，這樣即可獲得頁巖在井中隨時間的解吸速率擬合曲線F(t)，對F(t)進(jìn)行積分，即可獲得此巖心在整個井筒中的解吸氣總量，此氣量即為該巖心在井筒中的損失氣量。取芯筒被提至地面后，取出取芯投球，此時微動開關(guān)傳感器復(fù)位，控制單元發(fā)出指令，電磁閥動作，對橡膠筒泄壓，取出巖心，即可進(jìn)行下一步測試工作。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實用新型具有以下特點：

1、解決了頁巖含氣量測試損失氣量問題。原先的各種測試，如美國USBM法均是在幾種假設(shè)下，利用地面獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行反推，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、可靠性、及時性均受到限制。

2、測試方法直接、簡單、可靠。在被測試巖心提出井筒時，直接測量而得，避免了后期繁瑣的試驗環(huán)節(jié)。

3、測試成本低廉。目前，利用國外的巖心密閉測試方法，費用為一口井上百萬元，本實用新型可以應(yīng)用可極大地降低測試成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1.取芯筒外壁，2.取芯投球，3.電池，4.控制單元，5.取芯筒內(nèi)壁，6.高壓微量恒流泵，7.支架，8.吸入口，9.液位傳感器，10.橡膠筒，11.取芯鉆頭，12.隔板，13.排液管線，14.測試腔，15.電磁閥，16.壓力傳感器，17.微動開關(guān)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測試裝置具體實施方式、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

參見圖1，一種頁巖氣井中損失氣解吸氣量的測試裝置，包括取芯筒和取芯鉆頭11，取芯筒有取芯筒外壁1和取芯筒內(nèi)壁5，取芯鉆頭11上部取芯筒內(nèi)壁5內(nèi)依次安裝有橡膠筒10、隔板12、液位傳感器9、高壓微量恒流泵6、控制單元4、電池3、取芯投球2，高壓微量恒流泵6通過支架7安裝在取芯筒內(nèi)壁5內(nèi)，支架7上設(shè)有壓力傳感器16，高壓微量恒流泵6通過排液管線13與電磁閥15連接，高壓微量恒流泵6另一端設(shè)有吸入口8，巖心筒隔板12與取芯筒內(nèi)壁5內(nèi)形成測試腔14；取芯投球2一側(cè)設(shè)有微動開關(guān)17。