[发明专利]一种页岩气现场解析装置及方法

说明书

本发明公开的一种页岩气现场解析装置及方法，操作人员通过运输设备如汽车即可将此解析装置运输到现场，便携性高，移动性强，试验时操作人员将欲解析的岩心样品放置在解吸罐内，并通过恒温箱升温，即可自动通过设置的压力传感器和温度传感器获取气体的温度和压力，并使用数据分析模块进行实时数据分析得到页岩含气量曲线，可以在勘探现场实时获得精确的数据，保证数据的实时性和精确性；同时压力传感器采集的数据精度更高，有效避免传统排水法存在的CO₂、H₂S等气体溶于水中造成分析结果误差的问题，同时排气口也可预留作为进一步分析的外部接口，可拓展性强。

方法领域

本发明属于天然气探测领域，主要涉及一种页岩气现场解析装置及方法。

背景方法

我国页岩气具有巨大的资源潜力，但勘探开发尚处于探索阶段，大多数页岩储层缺乏含气量数据，页岩含气量是计算页岩气资源潜力、储量预测的重要参数，对页岩气勘探开发具有重要的意义。现有技术一般使用解析法和模拟法来测定页岩含气量。解吸法，是指通过测定现场钻井岩心或有代表性岩屑的解吸行为获取实际含气量。模拟法则是通过等温吸附实验模拟以及测井解释等方法分别获取吸附气和游离气的含量。由于吸附和解吸过程并不完全可逆，等温吸附实验模拟方法完全依赖于理论计算，获得的结果往往比页岩的实际含气量大，一般只有缺少现场解吸数据时才用来定性地评价页岩含气量。而解吸法能够在模拟地层实际环境的条件下直接测定页岩的含气数量，较为可靠，因此被作为页岩含气量测定的最基本方法。

现有技术的页岩解析装置目前主要是采用水浴加热，排液集气的方式，对于中国超深储层页岩，水浴加热存在温度上限，而排液集气的测量方法除需要大量使用饱和食盐水外，水蒸气也会对含气量造成一定的影响。同时，页岩气开发现场通常比较偏远，而现有技术中的页岩解析装体积较大，难以携带，给现场探测工作带来了很多麻烦。

发明内容

本发明目的在于针对现有方法的缺陷，提供一种页岩气现场解析装置，便携性高，移动性强，可以在勘探现场实时获得精确的数据，保证数据的实时性和精确性。

本发明的另一目的是提供一种上述页岩气现场解析装置的解析方法，可以在勘探现场实时获得精确的数据，保证数据的实时性和精确性。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方法方案进行实施：

一种页岩气现场解析装置，包括解吸模块、数据分析模块、显示模块和供电模块；所述供电模块为所述解吸模块、所述数据分析模块和所述显示模块提供电力；

所述解吸模块包括可调温度的恒温箱，若干个设置在所述恒温箱内的解吸罐；所述恒温箱设置有排气口；所述恒温箱内设置有用于获取恒温箱温度信息的温度传感器；所述解吸罐设置有用于获取气体压力信息的压力传感器，每一所述解吸罐通过气管连接至所述排气口；所述解析罐与所述排气口间的气管上设置有控制阀；所述压力传感器和所述温度传感器分别连接至所述数据分析模块；

所述数据分析模块用于收集所述气体压力信息和所述恒温箱温度信息，并将所述气体压力信息和所述恒温箱温度信息以及预先测定的岩石样品的体积信息代入理想气体状态方程，计算出岩石样品的含气量；

所述显示模块连接至所述数据分析模块，用于对所述气体压力信息和所述恒温箱温度信息进行显示。

进一步的，所述解吸罐与所述排气口间的气管上设置有两个控制阀，所述两个控制阀串联。

进一步的，所述恒温箱内置有用于保持所述解吸罐的竖直稳定放置的扶正架，所述扶正架为平行于所述恒温箱底面设置的平板，所述平板上有若干个开孔，所述解吸罐嵌合设置于所述开孔内。

进一步的，所述恒温箱加热模块包括空气浴加热模块。