[发明专利]一种页岩气中游离气和吸附气含量判定方法

说明书

本发明公开了一种页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，本发明通过采集页岩气钻井过程中页岩现场解析实验不同温度段的气体样品，结合现场解析总含气量及甲烷碳同位素实验数据来判定页岩气中游离气和吸附气的含量。应用本发明可以快速获取页岩层段的游离气和吸附气含量，并且直接与页岩含气量对接，减少中间参数的影响，提升结果的准确性，具有容易推广、方便实施的优势。

技术领域

本发明涉及页岩气赋存评价技术，尤其是一种页岩气中游离气和吸附气判定方法。

背景技术

页岩气中游离气和吸附气的含量判定对评价页岩气地质储量有重要意义。目前对于页岩气中游离气和吸附气含量的判断主要依赖于测、录井资料。对于游离气含量的判定，比较常用的方法是通过测、录井资料中的孔隙度和含气饱和度计算而来的。对于吸附气，大量等温吸附实验数据表明，页岩的吸附气量往往与页岩有机碳含量(TOC)呈现较好的正相关关系。因此，吸附气含量是运用地化录井中页岩TOC数据经过拟合计算得到的。

然而，上述这种判定方法存在有诸多问题，首先，测、录井的判定方法都是借助于反映页岩性质的参数通过一系列拟合或计算而来，没有运用含气量参数，是一种间接的计算游离气和吸附气含量的方法。然后，测、录井资料给出的如孔隙度、含气饱和度、TOC含量等数据本身也是间接得到的，并不是实测数据，这必然会降低计算的准确性。最后，对于吸附气含量的计算，等温吸附实验反映的是页岩的最大吸附能力，用等温吸附实验数据与TOC拟合后的关系来反推吸附气的含量势必会高估页岩气中吸附气的含量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种快速、简便、准确的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法。

为解决上述技术问题本发明采用如下技术方案：页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，在页岩气钻井过程中，对钻井页岩岩心进行现场解析实验，在解析不同温度阶段分别采集气体样品，然后对每个样品中的甲烷气体进行甲烷的碳同位素测试，结合不同温度阶段甲烷的碳同位素值与页岩解析含气量计算页岩气中游离气和吸附气的含量。

页岩岩心现场解析实验采用高精度含气量测试仪(专利公开号：CN202362223U公开日：2012.08.01)。

页岩岩心不同解析温度阶段分别为常温阶段(约20℃)、地温阶段(根据研究区地质背景换算出的岩心所处的地层温度)和高温阶段(约120℃)。

气体样品采集需在水下隔绝空气用专用气样袋进行采集，并尽快进行甲烷碳同位素测试以免样品污染。

页岩解析总含气量包括损失气、解析气和残余气三部分，损失气认为主要是游离气，解析气部分的游离气和吸附气比例由同位素方法获得，残余气认为主要是吸附气。

损失气含量采用损失气量测定方法及损失气量测定系统(专利公开号：CN104863579A公开日：2015.08.26)来获得，残余气量采用全程气密气体含量测量仪(专利公开号：CN204882316U公开日：2015.12.16)获得。

本发明提供了一种快速获取页岩层段的游离气和吸附气含量的方法，该方法直接与页岩含气量对接，减少中间参数的影响，提升结果的准确性，具有容易推广、方便实施的优势。

具体实施方式

以下结合实施例具体阐述本发明页岩气中游离气和吸附气含量判定方法的内容。

一、页岩岩心现场解析与样品采集