[发明专利]一种定量分析页岩各向异性的系统及其使用方法

说明书

一种定量分析页岩各向异性的系统，包括COsubgt;2/subgt;储气罐，储气罐依次通过导管、阀门、导管与注气泵相接，注气泵通过导管连接缓冲室，缓冲室通过导管接入质量流量计入口，质量流量计出口则通过注气管伸入立方页岩样品中心，页岩样品三个面分别被固定板覆盖并固定，而其余三个面则分别被吸收板覆盖，各吸收板中心均设置吸收孔：吸收板由吸收孔经导管、阀门、导管与盛有COsubgt;2/subgt;吸收剂的吸收瓶相连，并外接干燥管；使用时，分别测量不同页岩样品截面上COsubgt;2/subgt;的吸收量，进而计算页岩样品的各向异性系数；本发明具有可以同时分析页岩不同方向上的渗透性能、在实验室内定量分析页岩各向异性、不对页岩样品造成明显破坏、测试结果可信度高等优点。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，特别涉及一种定量分析页岩各向异性的系统及其使用方法。

背景技术

页岩气是一种自生自储的非常规天然气，烃源岩、储层和盖层等油气关键要素均统一为同一套页岩层。由于页岩层理发育，沿水平层理方向的渗透性会显著提高，因此易导致页岩气发生顺层逸散，严重制约地下页岩气藏的形成。

众多学者已针对页岩储层的各向异性开展研究，目前最主要的研究手段是实验测试分析。实验测试主要是采用测试同一页岩样品或不同页岩样品、不同方向渗透率的方法，以渗透率为基础研究页岩的各向异性。但是，若针对同一样品开展实验，第一次渗透率测试会对页岩样品产生不可逆破坏，从而直接影响第二次渗透率测试结果的可靠性；而若针对相邻不同样品开展测试，尽管避免了测试过程对样品的损坏，但样品间的差异性会对结果的可对比性造成负面影响。

由于页岩各向异性的定向分析目前主要是基于渗透率测量仪器进行开展，尚未形成专门的页岩气各向异性测量系统；少数学者已提出实验测试系统的设想，但尚未形成实际的测试系统，也未详细描述具体的系统组合。鉴于页岩储层各向异性分析对页岩气保存条件研究的重要意义，十分有必要设计一套可用于定量分析页岩各向异性、且不会对样品造成明显破坏的测试系统，以满足页岩气前期勘探的迫切需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种定量分析页岩各向异性的系统及其使用方法，能够通过测量CO₂气体在页岩不同截面的逸散量，以达到计算页岩各向异性系数的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种定量分析页岩各向异性的系统，包括CO₂储气罐1，储气罐1依次通过导管2、阀门3、导管4与注气泵5相接，注气泵5通过导管6连接缓冲室7，缓冲室7通过导管8接入质量流量计9入口，质量流量计9出口则通过注气管10伸入立方页岩样品中心，所述的页岩样品后面、下面和侧面三个面分别被第一固定板11、第二固定板12和第三固定板13覆盖并固定，而其余三个面则分别被第一吸收板14、第二吸收板15和第三吸收板16覆盖，各吸收板中心均设置吸收孔，第一吸收板14由第一吸收孔经导管17、第一阀门18、第一导管19与盛有CO₂吸收剂的第一吸收瓶20相连，并外接第一干燥管21；第二吸收板15由第二吸收孔经导管22、第二阀门23、第二导管24与盛有CO₂吸收剂的第二吸收瓶25相连，并外接第二干燥管26；第三吸收板16由第三吸收孔经导管27、第三阀门28、第三导管29与盛有CO₂吸收剂的第三吸收瓶30相连，并外接第三干燥管31。

所述的CO₂储气罐1可储存1L以上的CO₂气体。

所述的注气泵5能提供0-1.0MPa的注气动力，调节精度为0.01MPa。

所述的质量流量计9的流量测试范围为0-100ml/min，耐压1.0Mpa。

所述的注气管10长度至少为20cm。