[发明专利]一种页岩气产出气中解吸气及游离气识别方法

说明书

本发明属于天然气开采领域，涉及一种页岩气产出气中解吸气及游离气识别方法，包括：1)实验前对样品进行体积V_样、质量m计量，对V_下进行标定，设定恒温箱的温度T为实验温度；2)关闭阀门I，打开阀门III；3)待到系统压力稳定后，通过压力传感器记录初始压力P，关闭阀门III；4)将高精度柱塞泵设置为恒压模式，并将泵压设置为第一个实验压力值，此时开始退泵，将高精度柱塞泵的累计产气体积清零；5)打开阀门III，继续退泵；6)当压力值达到高精度柱塞泵设置的第一个实验压力值且平衡时，记录该压力P’，关闭阀门III，重复4)～5)步骤。该方法能够识别产出气中解吸气及游离气的含量，同时保证了测试结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及天然气开采技术领域，更具体地，涉及一种页岩气产出气中解吸气及游离气识别方法。

背景技术

目前我国页岩气勘探开发处于起步阶段，室内实验研究多以岩石学分析、地化分析、含气性分析等为主，开发物理模拟研究集中在物性参数测定、孔隙结构特征、吸附实验以及渗流特征等方面，对产气过程中游离气及解吸气的识别等动态物理模拟研究较少，而不同开发阶段的产气特征对于页岩气产量预测十分重要。

专利文件CN201420640699.3公开了一种页岩性质测定仪，可测得页岩样品的游离气含量和吸附气含量。专利文件CN201410826709.7通过测井数据从吸附态和游离态两个相态获取页岩储层含气量。专利文件CN201410335444.0利用同步辐射光与计算机技术预测页岩气中游离气与吸附气含量。专利文件CN201610060001.4综合覆压孔渗、吸附-声波联测等手段建立了一种页岩吸附气和游离气的计算方法。综上所述，现有文献分别采用室内实验、测井手段或数值方法分别计算游离气量和吸附气量，研究页岩含气量的问题。然而含气量并不等于产气量，实际上由于解吸曲线与吸附曲线并不重合，开采过程中的解吸气量不等于吸附气量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的页岩气吸附解吸装置无法开展产气规律的问题，提供一种页岩气产出气中解吸气及游离气识别方法，进行开采模拟实验时，通过建立的实验数据处理方法，能够识别产出气中解吸气及游离气的含量，获得不同开采压力下解吸气及游离气的产量变化特征，从而为开采方式优化、产能预测及动态分析提供支持。

为了实现上述目的，本发明提供一种页岩气产出气中解吸气及游离气识别方法，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、自由空间体积V_自、质量m计量，对样品缸体积和缸体到阀门I、阀门III、传感器之间管线体积的体积之和V_下进行标定，设定恒温箱的温度T为实验温度；

2)关闭阀门I，打开阀门III；

3)待到样品缸、活塞式中间容器和管线形成的系统压力稳定后，通过第二压力传感器记录初始压力P，关闭阀门III；

4)将高精度柱塞泵设置为恒压模式，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，将高精度柱塞泵的累计产气体积清零；

5)打开阀门III，继续退泵，数据采集系统实时采集高精度柱塞泵的泵压、退泵体积V_泵、产气流速及累计产气体积；

6)当第二压力传感器显示的压力值达到高精度柱塞泵设置的第一个实验压力值且平衡时，记录该压力P’，关闭阀门III，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_游＝V-V_解；