[發明專利]二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201810974232.5
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN110857927B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 王飛;呂欣潤
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N15/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張寧;黃健

1.一種二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法，其特征在于，包括：

在核磁共振NMR儀器的檢測室中通入壓力為第一壓力值的甲烷后，確定所述檢測室中的頁巖中第一吸附態甲烷的質量；

在所述NMR儀器的檢測室中重新通入壓力為第二壓力值的二氧化碳與甲烷的混合氣體后，確定所述檢測室中的頁巖中第二吸附態甲烷的質量；其中，所述二氧化碳與所述甲烷的體積比為1:1；所述第二壓力值為所述第一壓力值的2倍；

根據所述第一吸附態甲烷的質量以及所述第二吸附態甲烷的質量，確定在相同的甲烷分壓下二氧化碳對頁巖中甲烷的競爭吸附信息；

所述在所述NMR儀器的檢測室中重新通入壓力為第二壓力值的二氧化碳與甲烷的混合氣體后，確定所述檢測室中的頁巖中第二吸附態甲烷的質量，包括：

通過所述NMR儀器檢測所述檢測室中的第二NMR信息；其中，所述第二NMR信息用于指示所述檢測室中的NMR信號與橫向馳豫時間T2之間的關系；

獲取游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，以及獲取孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息；

根據所述第二NMR信息、游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息、以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第二游離態甲烷的質量以及第二孔隙態甲烷的質量；

根據與所述二氧化碳混合通入所述檢測室中甲烷的總質量、所述頁巖中第二游離態甲烷的質量以及第二孔隙態甲烷的質量，確定所述檢測室中的頁巖中第二吸附態甲烷的質量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在核磁共振NMR儀器的檢測室中通入壓力為第一壓力值的純甲烷后，確定所述檢測室中的頁巖中第一吸附態甲烷的質量，包括：

通過所述NMR儀器檢測所述檢測室中的第一NMR信息；其中，所述第一NMR信息用于指示所述檢測室中的NMR信號與橫向馳豫時間T2之間的關系；

根據所述第一NMR信息、游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息、以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第一游離態甲烷的質量以及第一孔隙態甲烷的質量；

根據通入所述檢測室中壓力為第一壓力值的甲烷的總質量、所述頁巖中第一游離態甲烷的質量以及第一孔隙態甲烷的質量，確定所述檢測室中的頁巖中第一吸附態甲烷的質量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述第一NMR信息、游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息、以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第一游離態甲烷的質量以及第一孔隙態甲烷的質量，包括：

根據所述第一NMR信息確定各NMR信號中屬于第二次峰值對應的NMR信號以及第三次峰值對應的NMR信號；其中，隨著T2由小到大變化，所述第一NMR信息中的NMR信號會依次出現第一次峰值、所述第二次峰值和所述第三次峰值；

根據所述第二次峰值對應的NMR信號以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第一孔隙態甲烷的質量；

根據所述第三次峰值對應的NMR信號以及游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第一游離態甲烷的質量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述第二NMR信息、游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息、以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第二游離態甲烷的質量以及第二孔隙態甲烷的質量，包括：

根據所述第二NMR信息確定各NMR信號中屬于第二次峰值對應的NMR信號以及第三次峰值對應的NMR信號；其中，隨著T2由小到大變化，所述第二NMR信息中的NMR信號會依次出現第一次峰值、所述第二次峰值和所述第三次峰值；

根據所述第二次峰值對應的NMR信號以及孔隙態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第二孔隙態甲烷的質量；

根據所述第三次峰值對應的NMR信號以及游離態甲烷的NMR信號與質量之間的關系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第二游離態甲烷的質量。