[发明专利]一种页岩气吸附解吸/开采模拟实验装置及方法

权利要求书

1.一种页岩开采模拟实验方法，利用一种页岩气吸附解吸/开采模拟实验装置，所述的实验装置包括，参考缸(4)、样品缸(5)、活塞式中间容器(6)和高精度柱塞泵(10)；其中参考缸(4)、样品缸(5)和高精度柱塞泵(10)分别与数据采集系统(12)相连；设置于参考缸(4)和样品缸(5)之间的第一阀门(1)；与参考缸(4)连接的第二阀门(3)，设置于样品缸(5)和活塞式中间容器(6)之间的第三阀门(8)；设置于参考缸(4)和数据采集系统(12)之间的第一压力传感器(2)，设置于样品缸(5)和数据采集系统(12)之间的第二压力传感器(7)，其中活塞式中间容器(6)、第四阀门(9)和高精度柱塞泵(10)构成实验装置的回压控制/产量计量系统，其特征在于，该方法包括：

A、吸附实验结束后，开展定压开采模拟实验：

1)实验前对样品进行体积V_样、质量m计量，对样品缸(5)体积和缸体到第三阀门(8)之间管线体积的体积之和V_下进行标定，设定恒温箱(11)的温度T为实验温度；

2)关闭第一阀门(1)，打开第三阀门(8)；

3)待到样品缸(5)、活塞式中间容器(6)和管线形成的系统压力稳定后，通过第二压力传感器(7)记录初始压力P，关闭第三阀门(8)；

4)将高精度柱塞泵(10)设置为恒压模式，并将泵压设置为第一个实验压力值，此时开始退泵，系统压力稳定后，将高精度柱塞泵(10)的累计产气体积清零；

5)打开第三阀门(8)，继续退泵，数据采集系统(12)实时采集高精度柱塞泵(10)的泵压、退泵体积V_泵、产气流速及累计产气体积；

6)当第二压力传感器(7)显示的压力值达到高精度柱塞泵(10)设置的第一个实验压力值且平衡时，记录该压力P’，关闭第三阀门(8)，进行第二个压力点平衡试验，重复4)～5)步骤，进行多个压力点平衡试验，直至最后一个压力点平衡试验结束；

B、数据处理：

V_死＝V_下-V_样式2；

式中：

n-产气摩尔数，mol； P’-平衡压力，MPa；

V_泵-退泵体积，cm³； Z’-平衡压力下气体压缩系数；

T-实验温度，K； P-初始压力，MPa；

Z-初始压力下气体压缩系数； V_死-样品缸死体积，cm³；

V_下-样品缸空间体积，cm³； V_样-样品表观体积，cm³；

V-标准状态下产气量，cm³/g； m-样品质量，g。

2.根据权利要求1所述的实验方法，其中，所述高精度柱塞泵(10)具有恒压模式和恒流模式。

3.根据权利要求1所述的实验方法，其中，定压开采模拟实验的步骤6)中，重复4)～5)步骤，自高而低逐个进行多个压力点平衡试验。

4.根据权利要求1所述的实验方法，其中，所述第二阀门(3)与参考缸(4)相连接。