[发明专利]一种含气量测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种含气量测量系统，包括密封罐、温控箱、加压装置以及集气装置，其中：所述密封罐包括用于盛放样品的运输罐和用于盛放所述运输罐的承压罐，所述运输罐可在承压罐内受力破碎，所述承压罐上设有注气孔和排气孔；所述温控箱，用于加热所述承压罐；所述加压装置，用于从注气孔向所述承压罐输入甲烷气体进行加压；所述集气装置，用于收集从所述承压罐排气孔排出的气体。本发明还公开了一种含气量测量方法，基于温压回溯思想，用于测量样品的损失气及解吸气含量。本发明的测量系统操作简单、集气方便、计量准确，测量方法结果可靠，可以为天然气目的层评价、储量估算及有利区优选提供重要依据。

技术领域

本发明涉及页岩气资源评估测量技术领域，特别是涉及一种含气量测量系统及测量方法。

背景技术

页岩含气量是天然气勘探和开发的主要评价参数，对页岩含气性评价、资源储量预测具有重要的意义。而准确获取损失气量又是决定页岩含气量可靠性的关键。解吸法是测量页岩含气量最直接的方法，因此被用来作为页岩气含量测量的基本方法。解吸法中页岩含气量由解吸气量、损失气含量和残余气量3部分组成。其中，损失气含量是解吸法中误差较大的部分，它是指钻头钻遇岩层到岩心从井口取出装入解吸罐之前释放出的气体体积。

目前，还没有仪器对损失气量进行精确的测量。损失气量一般通过回推计算法得到，主要包括直线回归法、多项式回归法以及非线性回归法。直线回归法对损失气量的解释是基于完全扩散方程早期时间的近似解，扩散速率与时间平方根成线性相关；多项式回归法比直线回归法吻合性更强；非线性回归结果虽然介于直线回归和多项式回归的结果之间，且相关系数较高，但是没有准确给出扩散速率随时间的变化情况。直线回归法、多项式回归法以及非线性回归法估算结果只能基本满足初期勘探阶段的要求。但是，在实际应用过程中，上述计算方法存在如下缺陷：

1、直线回归法理论假设是自然解吸过程中扩散速率恒定，而实际解吸中，页岩的扩散速率是随时间变化的函数。所以会造成当取芯时间长，损失气量大时，直线回归法估算的损失气量要比实际的损失气量小的多，误差较大。多项式回归法估算出的损失气量通常比实际损失气量高。非线性回归法没有准确给出扩散速率随时间的变化情况。进而影响结果的精确性。

2、上述损失气量都是通过回归法估算得到，其计算结果与实际值相差较大。

3、上述损失气量为理论计算值，无法分析压力和温度对损失气量的影响。

由此可见，上述现有的含气量获取方法仍存在较大的缺陷，而亟待进一步改进。如何能创设一种操作简单、计量准确、结果可靠的新的含气量测量系统及方法，用于含气样品损失气和解吸气的测量，实属本领域当前重要的研究课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种含气量测量系统，使其操作简单、计量准确、结果可靠，尤其可以可靠测量含气样品的损失气量，减少损失气量测量偏差，从而克服现有对损失气量的测量评估结果常有偏差，不能准确反映样品真实含气量的不足。

本发明的又一个目的是提供一种含气量测量方法，用于对页岩等含气样品进行损失气量和解吸气量的测量，测量结果准确、可靠。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含气量测量系统，包括密封罐、温控箱、加压装置以及集气装置，其中：所述密封罐包括用于盛放样品的运输罐和用于盛放所述运输罐的承压罐，所述运输罐可在承压罐内受力破碎，所述承压罐上设有注气孔和排气孔；所述温控箱，用于加热所述承压罐；所述加压装置，用于从注气孔向所述承压罐输入甲烷气体进行加压；所述集气装置，用于收集从所述承压罐排气孔排出的气体。

作为进一步地改进，所述承压罐的内表面上设有用于协助破碎所述运输罐的螺纹和/或锥形凸起。