CN106568675A - 针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪，其特征在于：包括解吸罐(3)，解吸罐(3)内注入饱和盐水(4)，岩心(7)置于解吸罐(3)底部，解吸罐(3)中部设有传感器支架(5)，传感器支架(5)上置纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)，解吸罐(3)的上盖帽设有压力传感器(2)，压力传感器(2)和纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)分别与计算机(1)相连。本发明从原理上改变了原来页岩气解吸压力测定，以用直接实验方式得出数据，而非计算，这样结果更准确可信；其次，极大地缩短了解吸压力实验测定的时间，基本在一小时之内就能获取解吸压力这一重要数据，为工程实施提供有力保障。
Description
技术领域
本发明属于天然气技术领域，具体地涉及一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪。
背景技术
页岩气是指在富有机质泥页岩及夹层中以吸附态和游离态为主要存在并富集的天然气。页岩气并不形成类似于常规油气的圈闭，具有自生自储、天气水界面、大面积低半度连续成藏，低孔，低渗等特征，存在局部富集的甜点区，一般无自然产能或低产，需要水平井及大规模水力压裂才能进行经济开采。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大，分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的特点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期、稳定地产气。
页岩气的主要评价指标：
首先不是所有页岩都能产出页岩气，页岩气是否优质主要通过以下几项指标进行评价：
1、TOC-有机碳含量
一般情况下要求TOC越高越好。TOC大于3％有机质丰度影响了页岩的生气量；
2、R0-有机质热成熟度
R0反映有机质是否已经成熟，虽然不同阶段生成的天然气皆可形成页岩气藏，但是成熟度越高表明其产气量越大。一般较好的页岩气储层1.1％<R0<3％；
3、含气性
指每吨页岩含多少方气,一般通过岩心解吸试验获得；
4、页岩气保存条件
指含气页岩底、顶板的情况要求无大的裂缝、断层，能够有效地页岩气封闭越来。
页岩气是游离及吸附在页岩微孔隙及表面的天然气之和，页岩含气性数据是评价页岩气有利区的重要指标之一，而解吸压力又是评价页岩含气性的重要参数。
当页岩被水裂压裂压开后，游离气会首先逸出，随后，随着压力降低，吸附在页岩表面的吸附气开始解吸，不断地进入到通道中源源不断地产出页岩气。
因而解吸压力在页岩气开发中十分重要，它直接影响页岩气开发的工艺及经济性。目前，国内外页岩气解吸压力测定都在实验室，通过等温吸附曲线的临界解吸压力与实测的含气量结合，计算而得出；这种实验室测定方法存在二个问题：
1、实效性
一般要在进实验室后2个月后才能得出计算结果；
2、准确性
因为等温吸附实验是将页岩磨成粉后，通过氮气介质不断地提高其容器内压力来计算有多少氮气被吸附在页岩粉末表面来计算。而这一过程实际是一吸附过程并非解吸过程，因而以等温吸附实验来推算反向的解吸压力数据，故其通过与气量计算而得出的数据就更不可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪，该测试仪从原理上改变了原来页岩气解吸压力测定，以用直接实验方式得出数据，而非计算，这样结果更准确可信；其次，极大地缩短了解吸压力实验测定的时间，基本在一小时之内就能获取解吸压力这一重要数据，为工程实施提供有力保障。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪，包括解吸罐，解吸罐内注入饱和盐水，岩心置于解吸罐底部，解吸罐中部设有传感器支架，传感器支架上置纳米氧化锌甲烷气体传感器，解吸罐的上盖帽设有压力传感器，压力传感器和纳米氧化锌甲烷气体传感器分别与计算机相连。
工作原理:首先在未放入岩心时，测量并记录纳米氧化锌(ZnO)甲烷气体传感器阻抗输出值R1，将岩心置入充满饱和盐水的解吸罐内，拧好带有压力传感器的上盖帽，这时大量线状气泡从岩心表面各方向逸出，纳米氧化锌(ZnO)甲烷气体传感器有一阻抗输出；启动高压微量泵，以一定流量向解吸罐内注入饱和盐水，压力开至一定值时，岩心表面的线状气泡会开始逐渐减少直至消失，此时纳米氧化锌(ZnO)甲烷气体传感器对应有相应的阻抗输出变化，至输出与R1一致是，此时压力传感器读数为初始解吸压力。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明首先从原理上改变了原来页岩气解吸压力测定，以用直接实验方式得出数据，而非计算，这样结果更准确可信；其次，极大地缩短了解吸压力实验测定的时间，基本在一小时之内就能获取解吸压力这一重要数据，为工程实施提供有力保障。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记：1、计算机，2、压力传感器，3、解吸罐，4、饱和盐水，5、传感器支架，6、纳米氧化锌甲烷气体传感器，7、岩心。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
根据从井下取出的岩心，泡在盐水中会有大量线状气泡产生，实际是吸附在页岩表面的吸附气逸出(在取心过程中部分游离气已散失)，通过这一现状可以设计一装置直接测量其解吸压力，如图1所示，一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪，包括解吸罐3，解吸罐3内注入饱和盐水4，岩心7置于解吸罐3底部，解吸罐3中部设有传感器支架5，传感器支架5上置纳米氧化锌甲烷气体传感器6，解吸罐3的上盖帽设有压力传感器2，压力传感器2和纳米氧化锌甲烷气体传感器6分别与计算机1相连。
使用时，首先在未放入岩心时，测量并记录纳米氧化锌甲烷气体传感器6阻抗输出值R1，将岩心7置入充满饱和盐水4的解吸罐3内，拧好带有压力传感器2的上盖帽，这时大量线状气泡从岩心表面各方向逸出，纳米氧化锌甲烷气体传感器6有一阻抗输出；启动高压微量泵，以一定流量向解吸罐内注入饱和盐水4，压力开至一定值时，岩心表面的线状气泡会开始逐渐减少直至消失，此时纳米氧化锌甲烷气体传感器6对应有相应的阻抗输出变化，至输出与R1一致是，此时压力传感器2读数为初始解吸压力。
本发明首先从原理上改变了原来页岩气解吸压力测定，以用直接实验方式得出数据，而非计算，这样结果更准确可信；其次，极大地缩短了解吸压力实验测定的时间，基本在一小时之内就能获取解吸压力这一重要数据，为工程实施提供有力保障。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对发明型作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪，其特征在于：包括解吸罐(3)，解吸罐(3)内注入饱和盐水(4)，岩心(7)置于解吸罐(3)底部，解吸罐(3)中部设有传感器支架(5)，传感器支架(5)上置纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)，解吸罐(3)的上盖帽设有压力传感器(2)，压力传感器(2)和纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)分别与计算机(1)相连。
2.如权利要求1所述的针对页岩气的一种新型解吸压力测试仪的测量方法，其特征在于：首先在未放入岩心时，测量并记录纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)阻抗输出值R1，将岩心(7)置入充满饱和盐水(4)的解吸罐(3)内，拧好带有压力传感器(2)的上盖帽，这时大量线状气泡从岩心表面各方向逸出，纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)有一阻抗输出；启动高压微量泵，以一定流量向解吸罐内注入饱和盐水(4)，压力开至一定值时，岩心表面的线状气泡会开始逐渐减少直至消失，此时纳米氧化锌甲烷气体传感器(6)对应有相应的阻抗输出变化，至输出与R1一致是，此时压力传感器(2)读数为初始解吸压力。
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