2023岩含气量测试技术规范

页岩含气量测试技术规范2023目次前言 III1围 12范引文件 13语定义 1页总气shalegascontent 1解气量desorbedgas 1损气量lostgas 1损时间losttime 1残气量residualgas 1储温reservoirtemperature 2高解吸hightemperaturedesorption 24器备材料 2页含量吸置 2残气测装置 24.3电称 2氯钠溶液 3数处装置 35试准备 3检测装气性 3称设校核 3加恒装温定 3解罐备 46品集 4采要求 4采步骤 47吸量试排水称重） 4储温解吸 4高解吸 48余量试理体状方法） 59失量复曲项式） 5损时计算 5损气计算 510气计算 6I气体换算 6解气量算 7损气量算 7残气计算 7页总气计算 8数修约 811试录 8附录A（料附） 9附录B（料附） 10IIPAGEPAGE1PAGEPAGE2页岩含气量测试技术规范范围本标准规定了页岩解吸气含量测试方法（排水-称重法）、页岩残余气含量测试方法（理想气体状态方程法）和损失气含量恢复方法（曲线多项式法）。本标准适用于页岩气钻井过程中获取的页岩岩心样品的含气量测定。GB/T23561.2-2009煤和岩石物理力学性质测定方法第2部分：煤和岩石真密度测定方法SY/T6940-2013页岩含气量测定方法SY/T6940-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件，为了方便使用我们重复列出了SY/T6940-2013中的术语。3.1页岩总含气量shalegascontent0101.325注：根据赋存状态页岩气包括吸附气、游离气和溶解气；按测量过程分为解吸气、损失气和残余气。3.2解吸气量desorbedgas[SY/T6940-2013，定义3.2]3.3损失气量lostgas[SY/T6940-2013，定义3.4]3.4损失时间losttime[SY/T6940-2013，定义3.5]3.5残余气量residualgas[SY/T6940-2013，定义3.3]3.6储层温度reservoirtemperature3.7高温解吸hightemperaturedesorption本标准规定的90℃恒温解吸。具有以下技术特性的解吸装置可满足测试要求：AA.17cm~12cm20cm~30cm0.3MPa300±0.1±0.5kPa~500±14.1.4恒温装置：水浴加热，常温~100℃，精度±0.54.1.5温度计：0℃~100±160kPa~500kPa，精度±1kPa3mm~6。具有以下技术特性的测试装置可满足测试要求：a)PV=nRTc)AA.2电子称最大量程10kg，精度±1g。材料工业级或优于工业级的氯化钠。将常温水中加入过量的氯化钠，不断搅拌直至溶液饱和，水中有未溶解氯化钠。配套相应的数据处理软件、计算机。测试设备使用前，按以下要求进行气密性检测并记录：0.3MPa，24h0.01MPa；30内，气体计量体积变化量小于5mL。使用标准物质，如砝码，对实验中所用的电子天平进行校核。对空的密封罐质量进行校正，质量归零；装样前解吸罐内盛满氯化钠水溶液，避免出现顶空。2430min300.5g5.0g2为宜。采样岩心出筒后，选择并量取样品，擦拭干净样品表面粘附物后称重。装样所采样品按钻遇地层顺序迅速装入充满氯化钠水溶液的解吸罐并密封。记录记录应包含以下内容：）储层温度解吸包括以下内容：、30min1min1h内5min1h10min15min2h0.2cm3·kg-1·h-1。高温解吸包括以下内容：2h0.2cm3·kg-1·h-19015高温解吸终止条件。在设定的高温条件下解吸，连续2h解吸气体积增量均值小于0.2cm3·kg-1·h-1；）基于理想气体状态方程法的残余气测试包括以下内容：m2（岩心样品均为规则圆柱体）V岩样；V积V铁环0.002，检20s20组P1和第一温度T1；0.15mm（100目P2和第二温度T2；ρV验参照GB/T23561.2-2009）损失时间的确定按SY/T6940-2013中8.4.1进行。曲线多项式法计算损失气量包括以下步骤：（1）；多项式回归方程，依此进行回归计算：0 0

Vlost

=at2+

c Vlost——标准状态下的累计气量，cm3；t0——时间（损失时间+解析时间）的平方根，min1/2；c——所求的损失气量，cm3；a——多项式回归曲线的二次项系数，无量纲；b——多项式回归曲线的一次项系数，无量纲。图1损失气量计算方法图解010.325P：Vstp

= 273.15Vm101.325(273.15+

(2)式中：Vstp——标准状态下的气体体积，cm3；Pm——工作场所大气压力，kPa；Tm——工作场所环境温度，℃；Vm——所测得的气体体积，cm3。储层温度解吸气含量计算公式（3）：Gsd=Vd=''高温解吸气含量计算公式（4）：=''

(3)式中：

Gsd d

(4)Gsd——储层温度解吸气含量，cm3/g；Vd——储层温度解吸气量，cm3；Gsd′——高温解吸气含量，cm3/g；Vd′——高温解吸气量，cm3；m1——样品总质量，g。损失气含量计算见公式（5）：式中：Gsl——损失气含量，cm3/g；

Gsl=Vlost

(5)Vlost——曲线多项式法计算得到的损失气体积，cm3；m1——样品总质量，g。根据PVT（6）：Vr=

273.15P2V2101.325(273.15+T)

273.15101.325(273.15+

(6)2 1式中：Vr——T1————kPa；P2kPa；V1——粉碎釜内部容积与待测样品的体积之差，cm3，V1=V样品仓-V铁环-V样品；V2——样品破碎后样品仓内部体积与粉碎后样品骨架体积之差，cm3，V2=V样品仓-V铁环-V骨架。（7）：式中：Gsr——cm3/g；Vr——cm3；m2g

Gsr=Vr

(7)页岩总含气量计算见公式（8）：Gs=+Gsl+Gsr (8)式中：Gs——总含气量，cm3/g；Gsd——解吸气含量，cm3/g；Gsl——损失气含量，cm3/g；Gsr——残余气含量，cm3/g。计算数值精度要求按以下规定执行：cm3/gkPacm3mgcm3/gminBB.1；BB.2；BB.3；BB.4；BB.5附录A（资料性附录）页岩含气量解吸装置和残余气测试装置1-电脑（显示及数据处理）；2-质量传感器；3-大气压力传感器；4-温度传感器；5-密封罐；6-水槽；7-负压泵；8-进排液（水）管；9-恒温装置；10-解吸罐；11-阀图A.1页岩含气量解吸装置结构示意图1-电脑（显示及数据处理）；2-压力传感器；3-温度传感器；4-破碎装置；5-阀图A.2残余气测试装置结构示意图1010附录B（）B.1B.2B.3B.4B.5表B.1解吸气量测定样品采集表井号/井位储层温度（℃）解吸罐号目的层位取心井段（m）采样日期工作场所环境温度（℃）取样深度段（m）钻遇地层时间(y-m-d-t)工作场所环境大气压（kPa）取心回次起钻时间(y-m-d-t)钻井液性质样品编号到达井口时间(y-m-d-t)钻井液出口温度（℃）样品质量（g）封罐时间(y-m-d-t)记录人：表B.2解吸气量测定原始记录表日期（y-m-d）累积时间（min）气体累积体积（cm3）大气压力（kPa）环境温度（℃）解吸温度（℃）备注记录人：表B.3残余气量测定样品记录表日期（y-m-d）大气压力（Pa）标准温度T（K）标准压力P（kPa）釜体体积（cm3）铁环体积（cm3）样品质量（g）备注记录人：表B.4残余气量测定原始记录表时间点破碎前压力(kPa)破碎前温度(℃)时间点破碎后压力(kPa)破碎后温度(℃)记录