[發明專利]一種檢測頁巖氣藏吸附態密度的檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 202110378170.3
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113203766A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 肖前華;姜柏材;向祖平;丁忠佩;劉忠華;王懷林;雷登生;李嘉豪
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院;桂林航天工業學院
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N7/04;G01M3/28
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 金海榮

1.一種固體中氣體吸附量的體積測試系統，其特征在于，所述測試系統包括：核磁共振分析與成像系統、夾持器、氟化液循環系統、循環加熱系統、中間容器、驅替泵、壓力傳感器、數據采集系統；所述核磁共振分析與成像系統處于所述夾持器周圍，測試不同狀態下的核磁T2圖譜；所述氟化液循環系統與所述夾持器連接，為待測固體提供圍壓；所述循環加熱系統與所述夾持器連接，保持所述夾持器中溫度穩定；所述中間容器與氣源連接；所述驅替泵與所述中間容器連接；所述數據采集系統與所述壓力傳感器連接，采集不同狀態壓力并計算相對吸附量。

2.根據權利要求1所述的體積測試系統，其特征在于，所述體積測試系統還包括標準室與氮氣/氦氣氣源，所述氮氣/氦氣氣源與所述標準室連接，所述標準室與所述夾持器連接，用來測試系統的自由空間體積。

3.根據權利要求1所述的體積測試系統，其特征在于，所述體積測試系統還包括抽真空裝置。

4.一種利用權利要求1-3任一所述的體積測試系統測試固體中氣體吸附體積的方法，其特征在于，所述構建方法包括以下步驟：

(1)先標定所述測試系統的自由空間體積，并使用所述數據采集系統記錄；然后將待測固體樣品放置夾持器中，設置凈圍壓；然后對所述測試系統抽真空；然后向所述中間容器中通入待測氣體；然后待所述中間容器壓力穩定后打開所述驅替泵，使用設定壓力值進行恒壓驅替；然后將所述中間容器中的待測氣體通入所述夾持器中，待夾持器壓力達到設定值后不再通入待測氣體，并在所述采集系統記錄中記錄驅替泵出液量和驅替壓力；然后待系統吸附達到平衡，測試核磁T2圖譜，并記錄此時數據采集系統計算的相對吸附量V_相；然后設定其他不同的壓力點的并測試和吸附數據和核磁T2圖譜；然后根據所述所述數據采集系統獲取所述待測固體樣品中待測氣體相對吸附量V_相的等溫曲線；

(2)將無核磁信號的固體樣品放置于所述夾持器中，并連續注入已知量的待測氣體，并分別記錄對應的核磁T2圖譜和待測氣體體積，獲得核磁T2圖譜與待測氣體體積的關系；

(3)根據步驟(2)的核磁T2圖譜與待測氣體體積的關系，對步驟(1)中的吸附氣核磁信號量進行信號量-體積轉換，獲取不同壓力點固體樣品中待測氣體絕對吸附體積V_絕。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述系統吸附達到平衡為：當時間改變30分鐘以上，吸附量改變量≤1％時，則為系統吸附達到平衡。

6.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，在標定所述測試系統的自由空間體積前，對所述體積測試系統進行氣密性檢查。

7.一種檢測固體中氣藏吸附態密度的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括以下步驟：根據得出所述固體中氣藏吸附態密度；其中，ρ為氣體密度，ρ_ads為吸附相氣體密度；相對吸附體積V_相和絕對吸附體積V_絕利用權利要求4-6任一所述的方法測得。

8.根據權利要求7所述的檢測方法，其特征在于，所述固體為頁巖，氣體為甲烷。

9.根據權利要求8所述的檢測方法，其特征在于，待檢測頁巖樣品的制備方法包括：采用線切割頁巖，干燥后得頁巖樣品。

10.根據權利要求9所述的檢測方法，其特征在于，所述干燥為80℃恒溫烘箱干燥。