一種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前頁(yè)巖含氣量測(cè)定方法可以分為兩類(lèi):直接法(解吸法)和間接法(等溫吸附實(shí)驗(yàn)法)。解吸法是測(cè)量頁(yè)巖含氣量最直接的方法，利用現(xiàn)場(chǎng)鉆井巖心和有代表性巖肩測(cè)定實(shí)際含氣量，測(cè)量頁(yè)巖含氣量包括損失氣量、解吸氣量和殘余氣量。損失氣是指巖石從井下提到地面到裝罐密封這段時(shí)間從巖石中解吸出來(lái)的氣體，無(wú)法測(cè)量，推算損失氣量是準(zhǔn)確預(yù)測(cè)頁(yè)巖含氣量的關(guān)鍵；解吸氣是樣品裝罐后自然解吸采用量管計(jì)量；殘余氣是通過(guò)粉碎巖石樣品的方法使氣體解吸出來(lái)的方法來(lái)測(cè)量。
[0003]等溫吸附實(shí)驗(yàn)法是指通過(guò)等溫吸附實(shí)驗(yàn)、測(cè)井解釋等方法推測(cè)吸附氣含量和游離氣含量。吸附氣含量通過(guò)等溫吸附模擬實(shí)驗(yàn)，建立吸附氣含量與壓力、溫度的關(guān)系模型；實(shí)驗(yàn)過(guò)程是將巖樣品碾碎成粒徑0.1…0.5mm的顆粒，然后放入恒溫裝置中測(cè)試不同壓力下氣體的吸附量，由壓力和吸附量繪制出吸附等溫線，根據(jù)蘭氏模型計(jì)算吸附氣含量。游離氣量通過(guò)測(cè)井解釋資料確定游離氣的有效孔隙度和含氣飽和度來(lái)獲得，頁(yè)巖氣藏中游離氣有效孔隙度為基質(zhì)孔隙度和裂縫孔隙度二者之和，利用聲波、中子、密度和核磁共振等測(cè)井資料可以測(cè)得基質(zhì)孔隙度，通過(guò)雙側(cè)向測(cè)井資料計(jì)算出較為精確裂縫孔隙度；含氣飽和度在建立巖石電阻率、泥質(zhì)水電阻率、有效孔隙度同地層混合水電阻率關(guān)系式的基礎(chǔ)上，利用阿爾奇公式計(jì)算得到。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置，使用該裝置通過(guò)物理模擬方法研宄氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程頁(yè)巖氣解附，測(cè)定了頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)氣量，為確定不同賦存狀態(tài)氣的游離氣量與吸附氣量，提供了數(shù)據(jù)支撐。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案為:
[0006]—種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置，包括高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置、高壓天然氣進(jìn)氣裝置、第一六通閥、增壓泵、第二六通閥、抽空裝置、恒溫箱、巖心解吸流動(dòng)模型、壓力傳感器、環(huán)壓控制泵和氣體計(jì)量裝置；
[0007]所述高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置和高壓天然氣進(jìn)氣裝置通過(guò)管線經(jīng)過(guò)第一六通閥和增壓泵后與第二六通閥連接，所述抽空裝置與第二六通閥連接，第二六通閥通過(guò)管線經(jīng)設(shè)置在恒溫箱中的巖心解吸流動(dòng)模型后與氣體計(jì)量裝置連接，所述巖心解吸流動(dòng)模型分別與壓力傳感器和用于跟蹤調(diào)節(jié)巖心解吸流動(dòng)模型圍壓的環(huán)壓控制泵連接。
[0008]按上述方案，所述巖心解吸流動(dòng)模型與第二六通閥和氣體計(jì)量裝置之間均設(shè)有閥門(mén)。
[0009]本裝置工作原理和過(guò)程如下:
[0010]采用從頁(yè)巖儲(chǔ)層取得天然巖心，根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)特征排列、裝填巖心至巖心解吸流動(dòng)模型，通過(guò)環(huán)壓控制泵加圍壓(圍壓為氣藏上覆壓力)，抽空裝置對(duì)系統(tǒng)抽空；用高壓氣源、增壓泵向巖心孔隙充填高壓天然氣，加壓到地層壓力，在一定溫度(25°C或地層溫度)下保持24小時(shí)壓力穩(wěn)定。打開(kāi)巖心解吸流動(dòng)模型的出閥門(mén)，放出一定量氣體，使系統(tǒng)壓力降低2 - 6MPa，然后關(guān)閉閥門(mén)，用氣體計(jì)量裝置計(jì)量產(chǎn)氣量；同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力變化，至少穩(wěn)定3…8小時(shí)，記錄產(chǎn)出氣對(duì)應(yīng)的壓力降，再開(kāi)展下一次降壓測(cè)試，至無(wú)產(chǎn)氣量，測(cè)試結(jié)束。通過(guò)氣體計(jì)量裝置、壓力監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)監(jiān)測(cè)、采集、處理數(shù)據(jù)。根據(jù)氣體的等溫吸附規(guī)律進(jìn)行劈分吸附氣和游離氣，計(jì)算等溫吸附曲線。
[0011]本實(shí)用新型裝置帶來(lái)的有益效果是:本裝置模擬了氣藏環(huán)境和氣藏開(kāi)發(fā)方式，再現(xiàn)了氣藏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)氣量、壓力等參數(shù)變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)物理模擬方法研宄氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程頁(yè)巖氣解附，測(cè)定了頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)氣量，為確定不同賦存狀態(tài)氣的游離氣量與吸附氣量，提供了數(shù)據(jù)支撐。本裝置自動(dòng)化程度高、數(shù)據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、采集、處理、準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]如圖1所示，頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置，包括高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置1、高壓天然氣進(jìn)氣裝置2、第一六通閥3、增壓泵4、抽空裝置5、第二六通閥6、恒溫箱7、巖心解吸流動(dòng)模型8、壓力傳感器9、環(huán)壓控制泵10和氣體計(jì)量裝置11 ;
[0015]高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置I和高壓天然氣進(jìn)氣裝置2通過(guò)管線經(jīng)過(guò)第一六通閥3和增壓泵4后與第二六通閥6連接，抽空裝置5與第二六通閥6連接，第二六通閥6通過(guò)管線經(jīng)設(shè)置在恒溫箱7中的巖心解吸流動(dòng)模型8后與氣體計(jì)量裝置11連接，巖心解吸流動(dòng)模型8分別與壓力傳感器9和用于跟蹤調(diào)節(jié)巖心解吸流動(dòng)模型圍壓的環(huán)壓控制泵10連接。
[0016]高壓氮?dú)?、天然氣由高壓氣源提供，最大壓?2 MPa，通過(guò)增壓泵將低壓氣體增壓到地層壓力，最大輸出壓力可達(dá)50 MPa，給巖心解吸流動(dòng)模型提供充足的氣體壓力；
[0017]巖心解吸流動(dòng)模型，可裝入直徑2.5cm巖心，最大巖心組合長(zhǎng)度30cm，壓力50MPa,同時(shí)環(huán)壓控制泵跟蹤調(diào)節(jié)圍壓，包裹巖心不滲漏，最大壓力70 MPa ；
[0018]抽空裝置是對(duì)要充天然氣的部分進(jìn)行抽空，保證巖心解吸流動(dòng)模型及管線被純天然氣充填，壓力范圍一 0.1至O 10^，測(cè)試精度0.02 MPa ；
[0019]壓力監(jiān)測(cè)用于測(cè)試模型系統(tǒng)不同時(shí)刻壓力，壓力范圍O至50 MPa，測(cè)試精度0.01MPa ；
[0020]恒溫箱用于控制模型模擬地層溫度，溫度范圍:室溫至100°C，溫控精度0.50C ;
[0021]氣體監(jiān)測(cè)裝置用于測(cè)試產(chǎn)出氣體25°C時(shí)體積，流量范圍O至1000 ml，精度0.lml。
[0022]本裝置工作原理和過(guò)程如下:
[0023]采用從頁(yè)巖儲(chǔ)層取得天然巖心，根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)特征排列、裝填巖心至巖心解吸流動(dòng)模型，通過(guò)環(huán)壓控制泵加圍壓(圍壓為氣藏上覆壓力)，抽空裝置對(duì)系統(tǒng)抽空，飽和天然氣，用高壓氣源、增壓泵向巖心孔隙充填高壓天然氣，加壓到地層壓力，在一定溫度(25°C或地層溫度)下保持24小時(shí)壓力穩(wěn)定。找開(kāi)出閥門(mén)，放出一定量氣體，使系統(tǒng)壓力降低2至6MPa，然后關(guān)閉閥門(mén)，用氣體計(jì)量裝置計(jì)量產(chǎn)氣量；同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力變化，至少穩(wěn)定3至8小時(shí)，記錄產(chǎn)出氣對(duì)應(yīng)的壓力降，再開(kāi)展下一次降壓測(cè)試，至無(wú)產(chǎn)氣量，測(cè)試結(jié)束。通過(guò)氣體計(jì)量裝置、壓力監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)監(jiān)測(cè)、采集、處理數(shù)據(jù)。根據(jù)氣體的等溫吸附規(guī)律進(jìn)行劈分吸附氣和游離氣，計(jì)算等溫吸附曲線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置，其特征在于，包括高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置、高壓天然氣進(jìn)氣裝置、第一六通閥、增壓泵、第二六通閥、抽空裝置、恒溫箱、巖心解吸流動(dòng)模型、壓力傳感器、環(huán)壓控制泵和氣體計(jì)量裝置； 所述高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置和高壓天然氣進(jìn)氣裝置通過(guò)管線經(jīng)過(guò)第一六通閥和增壓泵后與第二六通閥連接，所述抽空裝置與第二六通閥連接，第二六通閥通過(guò)管線經(jīng)設(shè)置在恒溫箱中的巖心解吸流動(dòng)模型后與氣體計(jì)量裝置連接，所述巖心解吸流動(dòng)模型分別與壓力傳感器和用于跟蹤調(diào)節(jié)巖心解吸流動(dòng)模型圍壓的環(huán)壓控制泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述巖心解吸流動(dòng)模型與第二六通閥和氣體計(jì)量裝置之間均設(shè)有閥門(mén)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述恒溫箱溫控精度為0.5°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，壓力傳感器壓力監(jiān)測(cè)壓力范圍為O至50 MPa，測(cè)試精度為0.01 MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述抽空裝置為壓力范圍一0.1至OMPa且精度為0.02 MPa的抽空裝置。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置，該頁(yè)巖氣藏含氣量測(cè)試裝置包括高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置、高壓天然氣進(jìn)氣裝置、第一六通閥、增壓泵、第二六通閥、抽空裝置、恒溫箱、巖心解吸流動(dòng)模型、壓力傳感器、環(huán)壓控制泵和氣體計(jì)量裝置；高壓氮?dú)膺M(jìn)氣裝置和高壓天然氣進(jìn)氣裝置通過(guò)管線經(jīng)過(guò)第一六通閥和增壓泵后與第二六通閥連接，所述抽空裝置與第二六通閥連接，第二六通閥通過(guò)管線經(jīng)設(shè)置在恒溫箱中的巖心解吸流動(dòng)模型后與氣體計(jì)量裝置連接，所述巖心解吸流動(dòng)模型分別與用于壓力傳感器和用于跟蹤調(diào)節(jié)巖心解吸流動(dòng)模型圍壓的環(huán)壓控制泵連接。本裝置實(shí)現(xiàn)了通過(guò)物理模擬方法研究氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程頁(yè)巖氣解附，測(cè)定了頁(yè)巖氣開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)氣量。
【IPC分類(lèi)】G01N7-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204594829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520192412
【發(fā)明人】楊文新, 趙江艷, 茍群芳, 馮建芳
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日