[发明专利]一种全自动页岩含气量测试系统和方法

说明书

本发明公开了一种全自动页岩含气量测试系统，包括第一集气装置、第二集气装置和阀位切换装置，第一集气装置和第二集气装置均连接阀位切换装置，所述阀位切换装置连接进水装置和页岩解吸装置，所述第一集气装置和第二集气装置通过阀位切换装置的阀位切换交替连通进水装置和页岩解吸装置，进而在第一集气装置和第二集气装置间实现连续排水集气，所述阀位切换装置的阀位切换通过控制器控制，所述第一集气装置和第二集气装置的内部均设有液位传感器，所述液位传感器通过测量排水集气过程中页岩气和水的压强差，得到水位高度，并传输给控制器。本发明系统性能稳定可靠，达到设计要求，准确度高、重现性好且自动化程度高，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及页岩储层领域，尤其涉及一种全自动页岩含气量测试系统和方法。

背景技术

页岩气是一种存在于页岩中，自生自储的非常规天然气资源。评价页岩是否具有工业化储量，含气量是一个非常重要的参数。要有效地评价某地区是否具有工业化的前景，必须建立准确的含气量评价数据，这些含气量数据用于储层评价、资源评价和生产预测。因此，要了解页岩含气量，必须准确测试含气量，页岩气含气量测试设备的准确性与稳定性就成为了解吸法测试中的核心问题，利用页岩气含气量测试设备精准记录包括温度、压力及页岩气解吸情况的现场实验数据成为能否成功利用解吸法测试获得页岩含气量大小的关键。

目前，页岩含气量测试设备采用的测试方法有电子计量法与人工计量法。采用人工计量的方式测试人员劳动强度大，且人工读数采集的数据不连续，读数误差大，逐渐被电子计量方式代替。利用电子计量法的主要包括流量计计量法、重量换算法以及磁致伸缩传感器液位测试法等。但上述方法仍然存在以下问题：有的解吸气测定过程自动化程度低，需要人工干预过，检测数据会间断；有的仪器设备过于庞大，不便于运送到现场工作；有的未考虑温度压力对气体测定结果的影响，误差比较大；有的无法多组同时测量，很大程度上影响了现场测试效率，对损失气估算也会产生一定的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种能连续准确测试，无需人工干预，自动化程度高的全自动页岩含气量测试系统和方法。

本发明的实施例提供一种全自动页岩含气量测试系统，包括第一集气装置、第二集气装置和阀位切换装置，第一集气装置和第二集气装置均连接阀位切换装置，所述阀位切换装置连接进水装置和页岩解吸装置，所述第一集气装置和第二集气装置通过阀位切换装置的阀位切换交替连通进水装置和页岩解吸装置，进而在第一集气装置和第二集气装置间实现连续排水集气，所述阀位切换装置的阀位切换通过控制器控制，所述第一集气装置和第二集气装置的内部均设有液位传感器，所述液位传感器通过测量排水集气过程中页岩气和水的压强差，得到水位高度，并传输给控制器，所述控制器通过水位高度判断第一集气装置或第二集气装置中是否将收集满页岩气，进而判断是否对阀位切换装置进行阀位切换；同时，所述控制器通过水位高度计算第一集气装置或第二集气装置中收集的页岩气的体积。

进一步，所述第一集气装置和第二集气装置的高度相同，内径不同，所述第二集气装置的内径和第一集气装置内径的2.5-2.7倍，所述第一集气装置和第二集气装置的上方侧面开有进水/气口和排气口，下方侧面开有排水口，所述排气口和排水口通过电磁阀控制打开和闭合，所述电磁阀连接控制器，所述控制器控制电磁阀的开合，所述第一集气装置或第二集气装置通过进水/气口排水集气时，所述控制器打开相应的排水口电磁阀，所述第一集气装置或第二集气装置通过进水/气口进水时，所述控制器打开相应的排气口电磁阀。

进一步，所述进水装置包括数控泵和水槽，所述数控泵连接控制器，所述第一集气装置或第二集气装置进水时，所述控制器启动数控泵，数控泵将水槽中的水泵入，所述第一集气装置或第二集气装置排水集气时，所述第一集气装置或第二集气装置中的水排入水槽中。