[發(fā)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?zhí)枺?/td> | 201810974232.5 | 申請日： | 2018-08-24 |
| 公開（公告）號： | CN110857927B | 公開（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王飛;呂欣潤 | 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205 | 代理人： | 張寧;黃健 |
| 地址： | 102249*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 二氧化碳 頁巖 甲烷 競爭 吸附 檢測 方法 裝置 | ||
本申請實施例提供一種二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法及裝置，該方法包括：通過在核磁共振NMR儀器的檢測室中通入壓力為第一壓力值的甲烷后，確定檢測室中的頁巖中第一吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量。進一步地，在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，確定檢測室中的頁巖中第二吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量；進一步地，根據(jù)第一吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量以及第二吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量，便可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，從而可以合理地指導頁巖氣的高效開采。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請實施例涉及頁巖氣檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法及裝置。
背景技術(shù)
頁巖氣資源量巨大，隨著資源勘探技術(shù)的發(fā)展，頁巖氣已被認為是極具開采價值的非常規(guī)天然氣。通常情況下，頁巖氣主要包括：吸附態(tài)甲烷和游離態(tài)甲烷(據(jù)統(tǒng)計吸附態(tài)甲烷含量占據(jù)頁巖氣的20％～85％)。因此，加強吸附態(tài)甲烷(或稱之為吸附氣)的開采對頁巖氣增產(chǎn)尤為重要。
考慮到頁巖對二氧化碳的吸附能力大于甲烷，因此，相關(guān)技術(shù)中，通過向頁巖儲層中通入二氧化碳與甲烷(CH4)發(fā)生競爭吸附，以置換出頁巖中的吸附態(tài)甲烷。
但由于相關(guān)技術(shù)中關(guān)于二氧化碳與甲烷的競爭吸附的研究較少，無法合理地確定在相同的甲烷分壓下二氧化碳對頁巖中吸附態(tài)甲烷質(zhì)量的影響，從而無法合理地指導頁巖氣的高效開采。因此，二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附的檢測方式的研究是亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本申請實施例提供一種二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法及裝置，實現(xiàn)了對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的檢測，從而可以合理地指導頁巖氣的高效開采。
第一方面，本申請實施例提供一種二氧化碳與頁巖中甲烷的競爭吸附檢測方法，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(tài)甲烷的質(zhì)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(tài)甲烷的質(zhì)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(jù)所述第一吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量以及所述第二吸附態(tài)甲烷的質(zhì)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。
在一種可能的實現(xiàn)方式中，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(tài)甲烷的質(zhì)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(guān)系；
根據(jù)所述第一NMR信息、游離態(tài)甲烷的NMR信號與質(zhì)量之間的關(guān)系信息、以及孔隙態(tài)甲烷的NMR信號與質(zhì)量之間的關(guān)系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第一游離態(tài)甲烷的質(zhì)量以及第一孔隙態(tài)甲烷的質(zhì)量；
根據(jù)通入所述檢測室中壓力為第一壓力值的甲烷的總質(zhì)量、所述頁巖中第一游離態(tài)甲烷的質(zhì)量以及第一孔隙態(tài)甲烷的質(zhì)量，確定所述檢測室中的頁巖中第一吸附態(tài)甲烷的質(zhì)量。
在一種可能的實現(xiàn)方式中，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(tài)甲烷的質(zhì)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(guān)系；
根據(jù)所述第二NMR信息、游離態(tài)甲烷的NMR信號與質(zhì)量之間的關(guān)系信息、以及孔隙態(tài)甲烷的NMR信號與質(zhì)量之間的關(guān)系信息，確定所述檢測室中的頁巖中第二游離態(tài)甲烷的質(zhì)量以及第二孔隙態(tài)甲烷的質(zhì)量；
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