页岩含气量测试技术ppt课件

1、页岩含气量测试技术页岩含气量测试技术范范 明明2021.6提 纲1、引言2、国内外现行采用测试技术3、国内技术的开展及优缺陷分析4、相关规范的制定页岩气Total gas content analysis 总气体含量分析还保管在烃油源岩中的天然气还保管在烃油源岩中的天然气1、页岩含气量 单位质量页岩中所含天然气折算到0 ，101.325 kPa时的体积。根据赋存形状，页岩气包括吸附气、游离气和溶解气水溶气；按丈量过程分为解吸气、剩余气、损失气。 实测结果需求换算！2、游离气、吸附气、溶解气 页岩中游离气量主要是指以游离形状赋存于页岩孔隙和微裂痕中的天然气体积 页岩中吸附主要是指以吸附形状赋存于

2、页岩孔隙和微裂痕中的天然气体积 页岩中溶解气主要是指以溶质方式溶于地层水中的天然气游离气、吸附气、溶解气三者之间的关系。 P吸附气溶解气游离气含气量的组成：解吸气量 剩余气量 损失气量 解吸气现场解吸气：岩心出筒后，进入检测设备后解吸出来的天然气含量 剩余气：现场解吸终了，将样品碎样后，解吸出来的天然气含量 损失气量：是指泥页岩在钻井过程中损失掉的天然气含量，经过现场解吸任务,按照一定的方法可以将损失气量进展恢复计算。提 纲1、引言2、国内外现行采用测试技术3、国内技术的开展及优缺陷分析4、相关规范的制定含气量测定通用流程泥浆循环温度解吸地层温度解吸剩余气测定损失气量现场解吸气量现场解吸气量剩

3、余气量总含气量(规范大气压，0损失气解吸气剩余气碎样按取样方式可分为：直接取样和复式取样井场岩心出筒后直接截取一段放入解吸缺罐解吸(常用方法井场岩心出筒后，再在岩心中心钻取小园柱2.54cm) 放入解吸缺罐解吸(美国SCAL公司)加热方式：水浴和电加 热计量方式：质量流量计法和体积计量法质量流量计法 排水集气法 玻玛定律法PVT)剩余气测定1、小块碎样 2、全直径岩心碎样 页岩气现场解吸的目的：总体是测定页岩的含气量，但详细来说，现场解吸任务有两个目的： 1、测定岩样现场解吸气量 2、计算岩石 损失气量损失气恢复原理损失气恢复原理 VtbaVt2VbtaVt损失气量实践丈量开场时辰00点确实定

4、：1泥浆钻：起钻过程的中点2泡沫钻：钻遇目的层时间USBM直接法直线拟合法：美国矿物局： McCulloch，1975 损失气恢复损失气恢复 目前现行的含气量测定方法中有关损失气恢复有以下四种方法：1、USBM直接法；2、改良的直接法MDM ；3、曲线拟合法；4、史密斯-威廉斯法。 运用于页岩气解吸测试的主要是前三类，史密斯-威廉斯法的解吸方法及解吸量的计算采用了直接法的方法，不同之处是对损失气量进展了校正。 USBM直接法估算损失气，散失时间越短，估算结果越准确，当散失气量小于含气量的20%时，结果比较可靠。 要求尽量缩短由钻遇地层到样品测试之间的时间。 工程与地质要相互协调和配合！开始取芯

5、时间3:08取芯时间2:02达到地面时间5:10暴露地表时间0:37装入解吸罐时间5:47USBM时间1:38时间平方根（h1/2)解吸气量(ml)时间平方根（h1/2)解吸气量(ml)1.277.641.92100.641.399.161.97103.41.4112.012.02105.631.431.4316.3816.382.07107.41.451.4522.9422.942.12108.691.461.4629.2629.262.16110.021.51.541.1541.152.28112.881.531.5351.4651.462.38114.961.571.5759.9859.

6、982.491161.666.982.59117.091.6372.712.68117.721.6981.242.77118.71.7587.942.86119.261.8193.272.93119.561.8697.333.02119.93详细实例改良的直接法改良的直接法MDM USBM直接法是基于解吸丈量气的体积值，未思索解吸气的气体组分含量，尤其在自在空间体积较大、解吸气含量较低时，该法存在较大误差。 Diamond等提出的改良的直接法是在实验过程中定时记录样品罐内的压力、环境温度及大气压力，同时采集解吸出的气体进展成分分析，由不同时间下的温度、压力和各种气体组分在样品罐中的自在空间体积

7、计算解吸气量，前推损失气量时仍沿用USBM直接法。3曲线拟合法 Dan Yee等1992将一切解吸数据与分散方程解拟合的方法来求得，该方法对于特定岩芯或岩屑的实践边境条件可以给出相应的解，由不同的边境条件而得到的解都具有一样的特征。解吸体积表示为随时间指数递减的无穷级数，当假定外表浓度为零的情况下，其解表达为下式：LTDVtrDVV222exp61现场不能快速提供结果！开展趋势：丈量车提 纲1、引言2、国内外现行采用测试技术3、国内技术的开展及优缺陷分析4、相关规范的制定3、国内技术的开展及优缺陷分析1质量流量计计量法以中石油廊坊研讨院为代表优点：1、具有国内较为成熟的现场测试队伍2、仪器体积

8、小3、自动化成度较高流量计检测的是流量：Q=dv/dt累计体积的计算：tdtdvVT)/(0 质量流量计计量体积时是根据流过流量计的气体所带走的热量来进展体积计算的，当气体组成单一或组成不变，可经过体积标定得到气体流过流量计的真实体积，气体组成变化时，就没法测准，当气体中含有水蒸气时，其丈量值将会发生较大偏离，对于页岩的现场解吸气丈量，其组分随着解吸时间的推移也会发生变化，岩心出筒不可防止的要含有一定的水分，这也直接影响了丈量结果。1质量流量计计量法3、国内技术的开展及优缺陷分析1质量流量计计量法气体种类体积（mL）（流量大于100mL/min）体积（mL）（流量小于30mL/min）流速导致

9、的误差%空气28.230.58.16 28.730.66.62He20.421.23.92 21.621.91.39 CH431.630.14.75 31.630.34.11 混合标气51.552.92.72 52.550.93.05 N228.430.78.10 28.530.46.67 含少量水蒸汽的 CH419.218.72.67 19.118.81.60 CH4与空气的误差11.07%误差CH4与N2的误差9.97%CH4与He误差33.54%CHCH4 4与混合标气误差与混合标气误差%64.56%CH4含水蒸汽导致的误差%39.24%注：流量计测量程500mL/min，当流量小于50

10、mL/min时计量不准确，注入气体体积均为32mL缺陷：流量计不是直接计量的体积3、国内技术的开展及优缺陷分析1质量流量计计量法2、量程的限制 现场解吸的解吸量可大可小，流量范围不能确定，特别是解吸后期流量很小，流量计那么无法计量3、电源要求 假设现场停电，该方法那么无补救方法。4、准确测定，必需做大量的气体组分分析，用来进展体积校正3、国内技术的开展及优缺陷分析2排水集气计量法( 华东局非常规重点实验室优点：1、计量方法经典可靠2、体积小，对现场条件要求不高缺陷： 没有自动化，任务量大3、国内技术的开展及优缺陷分析2排水集气计量法( 华东局非常规重点实验室方法经典，数据质量可靠，但全靠人工读数手工记录。解吸开场阶段，每两分钟读一个数，如现场有三个以上样品，一个任务小组就无法完成3、国内技术的开展及优缺陷分析2排水集气计量法(中国地质大学)优点： 1、体积小 2、集加热与计量于一 体缺陷： 1、适宜于解吸量小的样品 2、一台仪器只能做一个样品，很难顺应井场需求3、国内技术的开展及优缺陷分析2排水集气计量法(石油勘探开发研讨院无锡所)手自一体排水集气法现场解吸仪手自一体排水集气法现场解吸仪1234567981常开电磁阀，2三通手动阀，3常闭电磁阀，4压力传感器，5数据采集卡，6