[发明专利]一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法

说明书

本发明公开了一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法。该方法包括以下步骤：S10、对取得岩心的保压取心筒进行降压，并通过排水采气的方法测量取心筒内释放出的气体量，即为游离气量；S20、打开保压取心筒，取20‑25cm全直径短岩心放入解析罐，测试解析气总量即为吸附气量；S30、结合所取岩心及短岩心的重量，计算页岩岩心的游离气含量、吸附气含量和总含气量。该方法可同时测量吸附气和游离气含量，简化了测试步骤，节约了测试时间；且该方法拓宽了保压取心技术的应用范围，可在现场快速获取含气量这一重要评价参数。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体涉及一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法。

背景技术

页岩气是一种典型的非常规天然气资源，我国已实现了对页岩气的工业化开发，2018年产量突破100亿。我国的页岩气资源十分丰富，2019年累计探明地质储量超过17000亿，具有良好的勘探开发前景。页岩气目前已成为我国天然气产量增长的重要领域，大力开发页岩气，对满足我国持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用具有重要意义。

页岩含气量的确定对于页岩气储层评价和储量计算具有重要意义。由于页岩气主要以吸附态和游离态两种状态赋存于孔隙和裂缝中，计算页岩含气量时，一般均需分别测试吸附气量和游离气量，然后将两者相加即为页岩的总含气量。因此，确定页岩的吸附气含量和游离气含量是计算总含气量和地质储量的基础。目前主要是采用等温吸附实验来确定页岩吸附气含量，通过孔隙度、含气饱和度等值来确定游离气量。但也存在一些问题：(1)等温吸附实验仅能模拟一定温压条件下的页岩吸附能力，对于其在地层条件下的真实吸附量并不能准确确定；(2)页岩游离气量计算过程中还需减去吸附气占据的孔隙空间，由于无法准确定量确定吸附气占据空间，因此对于游离气量的确定也并不准确。因此，通过数值模拟、核磁共振等新方法来确定页岩吸附气和游离气量已是行业中的一个研究热点和难点。

对于页岩气井，采用常规取心技术，将样品取至地面后进行现场含气量测试，已是目前页岩气地质勘探中的重要评价方法和手段。但对于常规取心技术，气体(甲烷)在取心过程中会无法避免地大量散失，该部分气体的量(损失气量)无法测试，导致最终只能通过数学的方法来对其进行恢复和计算。由于计算方法的差异，使得总含气量的确定必然会产生误差。为了减少气体在钻进过程中的损失，工程作业人员研发了保压取心技术。该技术最大的优点在于，气体在岩心取至地面的过程中不会散失，这对于直接、准确确定页岩含气量具有重要意义。

因此，现亟需建立与保压取心相配套的页岩吸附气和游离气含量的实验测试方法。

发明内容

本发明的目的是建立与保压取心相配套的页岩吸附气和游离气含量的实验测试方法，提供一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法，以准确确定页岩总含气量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于保压取心的页岩吸附气和游离气含量测试方法，该方法包括以下步骤：

S10、对取得岩心的保压取心筒进行降压，并通过排水采气的方法测量取心筒内释放出的气体量，即为游离气量；

S20、打开保压取心筒，取20-25cm全直径短岩心放入解析罐，测试解析气总量即为吸附气量；

S30、结合所取岩心及短岩心的重量，计算页岩岩心的游离气含量、吸附气含量和总含气量。

以下针对每一步进行详细说明：

步骤S10：对取得岩心的保压取心筒进行降压，并通过排水采气的方法测量取心筒内释放出的气体量，即为游离气量。

在本发明的一个优选方案中，S10中将保压取心筒与排水集气装置通过管线连接，然后对保压取心筒进行降压，通过排水采气的方法测量取心筒内释放出的气体量。