[发明专利]一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法

说明书

一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，包括以下步骤：制备岩石柱，岩石对岩石柱进行密封处理，运送到实验室内；将岩石柱放置到岩样内部裂缝检测装置内进行裂缝检测；裂缝检测合格后的岩石柱放置到岩石取芯集气装置内进行取芯集气。本发明对岩样密封性检测采取非接触检测，可以保持岩样的完整性，能显著后续取芯集气实验的效率和实验结果的准确性。本发明是在认定致密页岩气层最中心的部位气体没有逸出的情况下，对此类岩心进行密封处理，再用实验室中模拟地下的物理条件下，对岩心进行再次钻进，测出钻进过程中由于岩石破碎而损失的气量，更加准确的解决页岩气层含气性的问题，更加有利于页岩气层的评价。

技术领域

本发明属于页岩含气性测气技术领域，尤其涉及一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法。

背景技术

在天然气生产过程中，尤其是页岩气的生产过程中，泥页岩含气性对于评价页岩气资源潜力及有利区优先是至关重要的直接参数，但是目前页岩含气量的取样测试技术不够完备。现有的评价页岩含气量的方法是利用等温吸附解吸实验装置，此方法是将钻井过程中返上来的煤芯进行等温吸附解吸，通过解吸所得的甲烷含量来评估页岩气储层的含气量。若是地下岩石在破碎过程中损失的气量较多的话，页岩气现场解吸得到的气量将是脱离实际。此方法在游离气含量比较低的煤层如中高煤阶煤层在一定程度上是有效的，但对于页岩而言，虽然其整体含气量低于中高阶煤，但由于其游离气含气量普遍较高，在钻头钻进过程中由于页岩破碎所逸散的气量相对较高，对于含气性本来就较差的泥页岩而言，该部分逸散气量的准确测定显得尤为重要。基于这种情况，若将钻井过程中损失的气量测出，再结合等温吸附解吸法，将更加准确的评价泥页岩储层的含气性。目前，尚未有类似的能够测量在钻井过程中由于页岩破碎而导致的气体散失量的装置。由于泥页岩裂缝不发育但大孔发育，页岩本身的密闭程度较好，在钻进过程中，只有岩体被破坏的部分的气体散失，而其内部的气体基本保存完好，为岩芯钻取过程损失气量模拟试验方法提供了基础条件。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，其是在钻井过程中页岩岩样进行密封处理，先进行裂缝检测认定致密页岩气层最中心的部位气体没有逸出的情况下，再用实验室中模拟地下的物理条件下，对岩心进行再次钻进，测出钻进过程中由于岩石破碎而损失的气量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种页岩岩样密封性检测及取芯集气模拟试验方法，包括以下步骤：

一、先在实际钻井地点制备岩石柱，岩石柱采用致密页岩气层最中心的部位，在气体没有逸出的情况下，对岩石柱进行密封处理，运送到实验室内；

二、将岩石柱放置到岩样内部裂缝检测装置内进行裂缝检测；

三、裂缝检测合格后的岩石柱放置到岩石取芯集气装置内进行取芯集气。

步骤二中的岩样内部裂缝检测装置包括柜体，柜体内设置有岩样容纳舱、气体检测舱、电动四通阀、真空泵和鼓风机，岩样容纳舱呈前端敞口的圆筒形结构，岩样容纳舱前端通过螺钉固定连接在柜体的前侧内壁上，气体检测舱设置在柜体内的底部并与岩样容纳舱通过密封管接头相连，气体检测舱内安装有甲烷探测仪和气压检测仪，气体检测舱通过进排气管路与电动四通阀的第一个接口相连，电动四通阀的第二个接口通过排气管路与真空泵相连，电动四通阀的第三个接口通过进气管路与鼓风机相连，电动四通阀第四个接口接空；

柜体前侧外表面安装有操作面板，操作面板上设有启动按钮和急停按钮，柜体内底部安装有控制柜，操作面板通过数据总线与控制柜相连，甲烷探测仪通过一号数据线与控制柜相连，气压检测仪通过二号数据线与控制柜相连，电动四通阀通过三号数据线与控制柜相连，控制柜上外延出设备控制线，设备控制线分别与真空泵和鼓风机相连；