[發(fā)明專利]一種快速測(cè)量頁(yè)巖氣煤層氣現(xiàn)場(chǎng)解吸含氣性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810854201.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN108896439A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荊鐵亞;趙文韜;張健;王金意;張國(guó)祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)有限公司;中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N7/16
• 分類號(hào): G01N7/16
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種快速測(cè)量頁(yè)巖氣煤層氣現(xiàn)場(chǎng)解吸含氣性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，量筒通過(guò)出水導(dǎo)管和出水控制旋轉(zhuǎn)羅盤與玻璃觀測(cè)容器緊挨，加熱器通過(guò)加熱連在玻璃容器的加熱套管內(nèi)的流體從玻璃容器內(nèi)流體溫度達(dá)到地層溫度，溫度計(jì)連接在容器一側(cè)用于測(cè)定容器內(nèi)鹽水流體的溫度，樣品入口蓋在樣品采集后蓋住密封。通過(guò)鉆井所取頁(yè)巖或煤巖樣品解吸產(chǎn)生的甲烷氣體逸出，致使玻璃容器內(nèi)的鹽水通過(guò)底部導(dǎo)管流到量筒內(nèi)進(jìn)行含氣量大小測(cè)量，并通過(guò)玻璃容器內(nèi)逸出氣體高度的大小計(jì)算逸出氣體含量大小，二者結(jié)合計(jì)算含氣量減小誤差。由于玻璃容器的透明性，巖心樣品的解吸過(guò)程可以直觀地觀測(cè)和記錄，有利于建立巖樣含氣性的感性認(rèn)識(shí)，評(píng)價(jià)損失氣量，解決了目前解吸過(guò)程不可視的局限性。該裝置測(cè)試的巖樣含氣性具有快速性、直觀性和精確性的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)，特別涉及一種快速測(cè)量頁(yè)巖氣煤層氣現(xiàn)場(chǎng)解吸含氣性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著勘查和開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)頁(yè)巖氣和煤層氣等非常規(guī)天然氣的快速發(fā)展。我國(guó)目前開采的頁(yè)巖氣主要發(fā)育于四川盆地及其周邊的海相地層中，煤層氣主體上以沁水盆地、鄂爾多斯盆地為主戰(zhàn)場(chǎng)。由于我國(guó)頁(yè)巖氣和煤層氣地質(zhì)條件發(fā)育的復(fù)雜性和受到了多期構(gòu)造影響。不同沉積背景不同構(gòu)造單元中頁(yè)巖和煤層中含氣量變化較大，不同地區(qū)資源條件差別較大，而頁(yè)巖氣和煤層氣的資源潛力分析中含氣量的評(píng)價(jià)至關(guān)重要。在探井或調(diào)查井施工過(guò)程中，巖心含氣性的快速識(shí)別和評(píng)價(jià)是決定巖心樣品采集密度、方式、調(diào)整鉆井方案的重要依據(jù)，并可初步評(píng)價(jià)本地區(qū)鉆取層段的含氣資源情況。

目前，頁(yè)巖和煤層巖心樣品含氣性的測(cè)試主要采集實(shí)驗(yàn)室分析和現(xiàn)場(chǎng)分析。實(shí)驗(yàn)室分析主要是把采集的樣品送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)手段包括等溫吸附實(shí)驗(yàn)、儲(chǔ)層物性分析、氣體組分測(cè)試等，分別計(jì)算頁(yè)巖、煤巖的吸附氣量和游離氣量，游離氣量誤差大且吸附氣量測(cè)試結(jié)果偏大。現(xiàn)場(chǎng)分析實(shí)驗(yàn)主要把鉆取的巖心放入鋼制套管內(nèi)進(jìn)行含氣量測(cè)試實(shí)驗(yàn)，由于巖心裝入反應(yīng)套管時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致了現(xiàn)場(chǎng)損失氣量大，現(xiàn)場(chǎng)分析實(shí)驗(yàn)也存在著實(shí)驗(yàn)解吸時(shí)間長(zhǎng)的問題，價(jià)格昂貴，且不能直觀地觀察取樣巖心解吸過(guò)程和氣體逸散強(qiáng)度，缺乏感觀認(rèn)識(shí)，影響著鉆井取心方案和巖樣含氣潛力的直接評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服頁(yè)巖、煤層含氣性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、成本較高的特征，以及解決不能直觀觀測(cè)解吸過(guò)程的局限性，本發(fā)明的目的是提供一種快速測(cè)量頁(yè)巖氣煤層氣現(xiàn)場(chǎng)解吸含氣性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠在現(xiàn)場(chǎng)鉆取頁(yè)巖和煤巖巖心后，快速放入實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)可以直觀地觀測(cè)解吸過(guò)程，包括氣量大小、解吸氣體逸出速率和強(qiáng)度，并通過(guò)控制溫度變化模擬地層溫度下的含氣情況，通過(guò)計(jì)算快速測(cè)量頁(yè)巖含氣量，簡(jiǎn)單易行，為現(xiàn)場(chǎng)鉆井取心方案和含氣評(píng)價(jià)提供依據(jù)，用于解決目前分析過(guò)程中時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高、含氣量計(jì)算存在誤差、不能直觀觀測(cè)氣體逸散過(guò)程的問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種快速測(cè)量頁(yè)巖氣煤層氣現(xiàn)場(chǎng)解吸含氣性的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括高強(qiáng)度鋼化的玻璃容器9，玻璃容器9的出水孔5連通玻璃容器9底部的出水控制旋轉(zhuǎn)盤4，出水控制旋轉(zhuǎn)盤4通過(guò)帶閥門3的出水導(dǎo)管2連通至量杯1；玻璃容器9內(nèi)部放置有加熱套管7，加熱套管7底部封閉緊挨并鑲嵌在玻璃容器9，頂部保持密封性，加熱套管7內(nèi)部放置加熱器8；玻璃容器9連接有溫度計(jì)10；玻璃容器9上設(shè)置有樣品入口蓋11；玻璃容器9上部聯(lián)通有容器入氣導(dǎo)管12，容器入氣導(dǎo)管12上設(shè)置有入氣控制閥13。

所述的出水控制旋轉(zhuǎn)盤4上設(shè)置有直徑大小不一的孔。

所述的玻璃容器9上有刻度，且從上向下逐漸增大。