[发明专利]一种基于重量法的等温吸附曲线校正方法

说明书

一种基于重量法的等温吸附曲线校正方法，开展岩心等温吸附测试前的空白测试，计算不同测试压力下样品桶体积，精细表征不同测试压力下的样品桶体积动态变化；将破碎至实验室测试标准的粒状样品分别进行预处理测试、浮力测试和甲烷等温吸附测试，在浮力测试阶段，精细表征不同测试压力下样品+样品桶的动态变化特征，结合同一测试压力下样品桶体积的动态变化，构建不同测试压力下样品体积的动态变化数学模型，实现不同测试压力下样品体积的精细表征，并基于此计算甲烷吸附测试阶段不同测试压力下吸附态甲烷质量，绘制精确地基于重量法的等温吸附曲线；本发明能够有效指导煤层气、页岩气等非常规天然气资源的评价。

技术领域

本发明涉及非常规油气开发技术领域，特别涉及一种基于重量法的等温吸附曲线校正方法。

背景技术

煤层气、页岩气等非常规天然气资源作为以甲烷(CH₄)为主要成份的清洁能源，在国家能源结构的比重越来越大。煤层气、页岩气等通常以吸附态、溶解态和游离态三种不同相态赋存在煤岩和泥页岩等非常规储层之中，尤其是吸附态甲烷是其主要赋存状态，且吸附态甲烷的比例往往占总含气量85％以上。通过对吸附态甲烷含量的准确评价可以精确获取煤层气、页岩气的含气饱和度、采收率等相关参数。针对吸附态甲烷含量的研究通常基于重量法或体积法等温吸附仪展开。然而，使用重量法或体积法等温吸附仪对煤岩和泥页岩进行甲烷等温吸附测试时，往往在高压条件下产生吸附量逐渐降低的现象，无法准确反映吸附态甲烷含量。因此，通过对高压下等温吸附曲线的有效校正，使其准确反映地质条件下吸附态甲烷含量，才能够有效指导煤层气、页岩气等非常规天然气的开发工作。

现有研究中，CN201910825034.7公布了页岩吸附气吸附相密度模型的构建及绝对吸附量计算方法；CN201910811783.4公布了吸附质气体吸附相密度模型构建及绝对吸附量计算方法；CN201910649977.9公布了一种基于变密度的泥页岩超临界甲烷等温吸附模型；CN201910611612.7公布了容量法等温吸附实验中吸附量的自由体积校正方法；CN201811521652.4公布了一种评价泥页岩储层有机质、粘土和其它矿物所贡献孔隙赋存吸附态甲烷厚度和密度的方法；CN201811608399.6公布了一种重量法与容积法等温吸附测试相结合的二元气体吸附测试方法；CN201811351402.0公布了一种泥页岩高压气体等温吸附量测定方法及装置；CN201810216159.5公布了基于超临界单分子层吸附模型计算页岩吸附气含气量方法；CN201810284783.9公布了一种页岩吸附气含量计算方法；CN201810309341.5公布了含水页岩吸附量的确定方法和装置；CN201711471344.0公布了泥页岩等温吸附实验曲线校正方法及装置；CN201710942899.2公布了一种原煤吸附气体特性的实验分析方法；CN201711103129.5公布了一种吸附测试方法和装置；CN201710800046.5公布了一种低场核磁共振等温吸附测试的容量法辅助系统及吸附量测量方法；CN201711294946.3公布了一种自动同步测量高压气体吸附量与吸附热的装置及测定方法；CN201710350135.4公布了一种评价泥页岩储层赋存吸附气量的方法；CN201610599935.5公布了一种对等温吸附实验中吸附质气体的过剩吸附量进行校正的方法；CN201610599830.X公布了测定吸附质气体在吸附质上的吸附相密度的方法；CN201610597746.4公布了页岩吸附气量的测定方法；CN201610060001.4公布了页岩吸附气和游离气的计算方法及其测量装置；CN201510674671.0公布了一种确定泥页岩储层中吸附气含量的方法及装置；CN201510114441.9公布了一种精确测量甲烷在页岩上吸附相密度的方法；CN201310395279.3公布了一种采用低场核磁共振进行煤样甲烷吸附量测量的方法。2018年10月，中国安全科学学报，杨康等人利用改进的L-F模型研究了煤岩的过剩吸附特征；2018年7月，石油实验地质，高永利等人利用最大过剩吸附后页岩过剩吸附量与气相甲烷密度拟合了吸附相甲烷密度，并对页岩气高压等温吸附特征进行了研究；2018年1月，石油实验地质，方帆等人利用三元Langmuir模型对页岩气的吸附特征进行了研究；2017年8月，地球科学，周尚文等人利用Ono-Kondo格子模型对页岩气的吸附特征进行了研究；2016年11月，煤炭学报，周尚文等人利用高压段甲烷过剩吸附量随压力直线递减的规律校正了吸附相体积和绝对吸附量；2016年11月，天然气工业，周尚文等人利用改进的甲烷吸附相密度方法评价了页岩的实际吸附能力；2016年8月，油气藏评价与开发，汪周华等人利用修正的R-L模型和修正的E-L模型对页岩气的吸附特征进行了研究；2015年5月，石油学报，俞凌杰等人利用三元Langmuir非线性模型对吸附相密度进行了拟合。