[发明专利]一种快速测量页岩气煤层气现场解吸含气性的实验系统

说明书

一种快速测量页岩气煤层气现场解吸含气性的实验系统，量筒通过出水导管和出水控制旋转罗盘与玻璃观测容器紧挨，加热器通过加热连在玻璃容器的加热套管内的流体从玻璃容器内流体温度达到地层温度，温度计连接在容器一侧用于测定容器内盐水流体的温度，样品入口盖在样品采集后盖住密封。通过钻井所取页岩或煤岩样品解吸产生的甲烷气体逸出，致使玻璃容器内的盐水通过底部导管流到量筒内进行含气量大小测量，并通过玻璃容器内逸出气体高度的大小计算逸出气体含量大小，二者结合计算含气量减小误差。由于玻璃容器的透明性，岩心样品的解吸过程可以直观地观测和记录，有利于建立岩样含气性的感性认识，评价损失气量，解决了目前解吸过程不可视的局限性。该装置测试的岩样含气性具有快速性、直观性和精确性的特点。

技术领域

本发明属于石油天然气勘探开发技术，特别涉及一种快速测量页岩气煤层气现场解吸含气性的实验系统。

背景技术

近年来，随着勘查和开发技术的不断进步，我国页岩气和煤层气等非常规天然气的快速发展。我国目前开采的页岩气主要发育于四川盆地及其周边的海相地层中，煤层气主体上以沁水盆地、鄂尔多斯盆地为主战场。由于我国页岩气和煤层气地质条件发育的复杂性和受到了多期构造影响。不同沉积背景不同构造单元中页岩和煤层中含气量变化较大，不同地区资源条件差别较大，而页岩气和煤层气的资源潜力分析中含气量的评价至关重要。在探井或调查井施工过程中，岩心含气性的快速识别和评价是决定岩心样品采集密度、方式、调整钻井方案的重要依据，并可初步评价本地区钻取层段的含气资源情况。

目前，页岩和煤层岩心样品含气性的测试主要采集实验室分析和现场分析。实验室分析主要是把采集的样品送至实验室进行测试，实验手段包括等温吸附实验、储层物性分析、气体组分测试等，分别计算页岩、煤岩的吸附气量和游离气量，游离气量误差大且吸附气量测试结果偏大。现场分析实验主要把钻取的岩心放入钢制套管内进行含气量测试实验，由于岩心装入反应套管时间较长导致了现场损失气量大，现场分析实验也存在着实验解吸时间长的问题，价格昂贵，且不能直观地观察取样岩心解吸过程和气体逸散强度，缺乏感观认识，影响着钻井取心方案和岩样含气潜力的直接评价。

发明内容

为了克服页岩、煤层含气性现场测试时间长、成本较高的特征，以及解决不能直观观测解吸过程的局限性，本发明的目的是提供一种快速测量页岩气煤层气现场解吸含气性的实验系统，能够在现场钻取页岩和煤岩岩心后，快速放入实验装置内可以直观地观测解吸过程，包括气量大小、解吸气体逸出速率和强度，并通过控制温度变化模拟地层温度下的含气情况，通过计算快速测量页岩含气量，简单易行，为现场钻井取心方案和含气评价提供依据，用于解决目前分析过程中时间长、费用高、含气量计算存在误差、不能直观观测气体逸散过程的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种快速测量页岩气煤层气现场解吸含气性的实验系统，包括高强度钢化的玻璃容器9，玻璃容器9的出水孔5连通玻璃容器9底部的出水控制旋转盘4，出水控制旋转盘4通过带阀门3的出水导管2连通至量杯1；玻璃容器9内部放置有加热套管7，加热套管7底部封闭紧挨并镶嵌在玻璃容器9，顶部保持密封性，加热套管7内部放置加热器8；玻璃容器9连接有温度计10；玻璃容器9上设置有样品入口盖11；玻璃容器9上部联通有容器入气导管12，容器入气导管12上设置有入气控制阀13。

所述的出水控制旋转盘4上设置有直径大小不一的孔。

所述的玻璃容器9上有刻度，且从上向下逐渐增大。