[發明專利]一種基于密度測定頁巖含氣飽和度的方法

在審

• 申請號: 201910384487.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110146409A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 覃澤健;郭小文;陳家旭;楊毅
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;G01N9/02
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 易濱

1.一種基于密度測定頁巖含氣飽和度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、取待測頁巖樣品，在待測頁巖樣品表面進行封蠟處理，然后采用排水法測得頁巖樣品的塊體視密度ρ_視；

S2、取另一份待測頁巖樣品，測得頁巖樣品在骨架含水時的含水骨架密度ρ_含水骨架；加熱除去頁巖樣品骨架中的水分后，測得頁巖樣品的骨架密度ρ_骨；

S3、根據下述公式計算出頁巖樣品含氣飽和度S_g：

S_g＝((1/ρ_視-1/ρ_含水骨架)/(1/ρ_視-1/ρ_骨))×100％

式中：S_g為頁巖樣品的含氣飽和度，單位為％；ρ_視為頁巖樣品的塊體視密度，單位為g/cm³；ρ_含水骨架為頁巖樣品的含水骨架密度，單位為g/cm³；ρ_骨為頁巖樣品的骨架密度，單位為g/cm³。

2.根據權利要求1所述的一種基于密度測定頁巖含氣飽和度的方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S1.1、取待測頁巖樣品，將其制成規則的形狀，修平棱角，刷去表面附著物，清除易掉落的巖屑；

S1.2、將步驟S1.1的頁巖樣品在空氣中稱量，得出頁巖樣品在空氣中的質量M₄；

S1.3、再將頁巖樣品放入融化的石蠟中，在頁巖樣品的表面形成一無氣泡的蠟膜；將冷卻封蠟后的頁巖樣品取出在空氣中稱量，得到封蠟后的頁巖樣品在空氣中的質量M₅；

S1.4、再將封蠟后的頁巖樣品放入盛滿水的托盤，測得封蠟后的頁巖樣品在水中的重力M₆g；

S1.5、根據下述公式得出頁巖樣品的塊體視密度ρ_視：

ρ_視＝M₄/(((M₅-M₆)/ρ_水)-((M₅-M₄)/ρ_蠟))

式中：ρ_視為頁巖樣品的塊體視密度，單位為g/cm³；M₄為頁巖樣品在空氣中的質量，單位為g；M₅為封蠟后的頁巖樣品在空氣中的質量，單位為g；M₆為封蠟后的頁巖樣品放入盛滿水的托盤，測得封蠟后的頁巖樣品在水中的重力換算得到的質量，單位為g；ρ_水為水的密度，單位為g/cm³；ρ_蠟為石蠟的密度,單位為g/cm³。

3.根據權利要求2所述的一種基于密度測定頁巖含氣飽和度的方法，其特征在于，在步驟S1.2、S1.3和S1.4中，稱重所用的儀器為高精度電子密度儀。

4.根據權利要求1所述的一種基于密度測定頁巖含氣飽和度的方法，其特征在于，步驟S2具體為：

S2.1、取待測頁巖樣品粉碎，將粉碎的頁巖樣品放入Rubotherm磁懸浮天平高壓等溫吸附儀中，直接進行Buoyancy Measurement測試，測得頁巖樣品在骨架含水情況下的頁巖樣品含水骨架密度ρ_含水骨架；

S2.2、再用Rubotherm磁懸浮天平高壓等溫吸附儀對頁巖樣品加熱，除去頁巖樣品骨架孔隙中的水分，然后進行Buoyancy Measurement測試，測出頁巖樣品骨架不含水情況下的骨架密度ρ_骨。