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专利号: 2020106522852
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种页岩储层含气量测试装置,其特征在于,包括:岩心筒、定容缸、第一连接管、气瓶、增压泵、第二连接管、真空泵、第三连接管以及温度调节机构,所述岩心筒具有一密闭的岩心腔;

所述定容缸具有一密闭的定容腔;

所述第一连接管的第一端与所述岩心腔连通,所述第一连接管的第二端与所述定容腔连通,所述第一连接管上依次设置有第一压力传感器、第一气阀及第二压力传感器,所述第一压力传感器用于检测所述定容腔内的气体压力,所述第二压力传感器用于检测所述岩心腔内的气体压力;

所述气瓶具有一密闭的储气腔;

所述增压泵的进口与所述储气腔连通;

所述第二连接管的一端与所述增压泵的出口连通,所述第二连接管的另一端与所述第一连接管的第三端连通,所述第二连接管上设置有第二气阀;

所述第三连接管的一端与所述真空泵的出口连通,所述第三连接管的另一端与所述岩心腔连通,所述第三连接管上设置有第三气阀;

所述温度调节机构用于控制所述岩心腔、所述定容腔及所述第一连接管内物质的温度。

2.如权利要求1所述的页岩储层含气量测试装置,其特征在于,所述温度调节机构为恒温油浴锅,所述恒温油浴锅具有一加热腔,所述岩心筒、所述定容缸及所述第一连接管均位于所述加热腔内。

3.如权利要求1所述的页岩储层含气量测试装置,其特征在于,还包括排气管,所述排气管与所述第一连接管的第四端连通,所述排气管上设置有第四气阀。

4.一种页岩储层含气量测试方法,其特征在于,适用于如权利要求1-3任意一项所述的页岩储层含气量测试装置,且包括如下步骤:S1、获取对页岩储层采样后得到的岩心样品,在预设温度下烘干所述岩心样品;

S2、将预设体积的水加入到所述岩心样品中以使所述岩心样品的含水饱和度达到所述页岩储层在地层状态的含水饱和度;

S3、将所述岩心样品装入所述岩心筒内,通过所述温度调节机构使所述岩心筒、所述定容缸及所述第一连接管的温度保持在所述页岩储层在地层状态的温度;

S4、关闭所述第二气阀,开启所述第一气阀、所述第三气阀及所述真空泵,以通过所述真空泵对所述岩心腔、所述定容腔及所述第一连接管进行抽真空处理;

S5、关闭所述第一气阀、所述第三气阀及所述真空泵,开启所述第二气阀及所述增压泵,以将所述气瓶内的甲烷气体通入所述定容缸内,并使所述定容缸内的甲烷气体的压力达到所述页岩储层在地层状态的压力,通过所述第一压力传感器检测所述定容缸内的甲烷气体压力P定容缸;

S6、关闭所述第二气阀及所述增压泵,开启所述第一气阀,以使所述定容缸内的甲烷气体进入所述岩心筒中并被所述岩心筒内的岩心样品吸附,通过所述第一压力传感器或所述第二压力传感器持续获取所述第一连接管内的气体压力,直到所述第一连接管内的气体压力保持恒定,获取所述第一连接管内气体压力保持恒定后的气体压力P系统,再通过所述第一连接管内的气体压力保持恒定时的气体压力值,得到所述岩心样品的进气量;

S7、通过所述岩心样品的进气量得到所述页岩储层的含气量。

5.如权利要求4所述的页岩储层含气量测试方法,其特征在于,所述岩心样品是通过钻井取心或井壁取心方法获得的。

6.如权利要求4所述的页岩储层含气量测试方法,其特征在于,所述预设温度为60℃。

7.如权利要求4所述的页岩储层含气量测试方法,其特征在于,所述步骤S2中,加入到所述岩心样品内的水的体积是根据所述岩心样品的孔隙度、所述岩心样品的体积及所述页岩储层在地层状态的含水饱和度获取的。

8.如权利要求4所述的页岩储层含气量测试方法,其特征在于,所述步骤S6中,所述岩心样品的进气量为:V气体=V1-V岩心筒-V定容缸+V岩心,

其中,V气体为岩心样品的进气量,V1为步骤S6中第一连接管内气体压力保持恒定后甲烷气体体积,V岩心筒为岩心筒的体积,V定容缸为定容缸的体积,V岩心为岩心样品的体积,P定容缸为步骤S5中定容缸内的甲烷气体压力,P系统为步骤S6中第一连接管内气体压力保持恒定后的气体压力,Z1为甲烷气体在P定容缸下的压缩系数,Z2为甲烷气体在P系统下的压缩系数。

9.如权利要求8所述的页岩储层含气量测试方法,其特征在于,所述步骤S7中,所述页岩储层的含气量为:其中,V含气量为页岩储层的含气量,V气体为岩心样品的进气量,V储层为页岩储层的体积,V岩心为岩心样品的体积。