頁巖氣解吸壓力測試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種頁巖氣解吸壓力測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣是指在富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及夾層中的天然氣，從頁巖中開采的頁巖氣以游離態(tài)和吸附態(tài)為主，大約各占50%，僅有極少量以溶解態(tài)儲(chǔ)存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中。與常規(guī)油氣不同，頁巖氣并不形成圈閉，需要水平井及大規(guī)模水力壓裂才能進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采，開采過程中，當(dāng)頁巖被水力壓裂壓開后，游離態(tài)頁巖氣會(huì)首先逸出，然后，隨著壓裂壓力的降低，吸附在頁巖表面及夾層中的吸附態(tài)頁巖氣開始解吸，并進(jìn)入采氣通道，因此，解吸壓力計(jì)算及測試在頁巖氣開發(fā)中十分重要，直接影響頁巖氣開發(fā)的工藝及經(jīng)濟(jì)性。
[0003]目前，國內(nèi)外對(duì)于頁巖氣解吸壓力的測定普遍在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，通過等溫吸附實(shí)驗(yàn)曲線測定頁巖氣臨界解吸壓力，再結(jié)合實(shí)測的含氣量計(jì)算頁巖氣解吸壓力，但這種實(shí)驗(yàn)測定方法存在以下問題:
I)準(zhǔn)確性
一般要在頁巖巖心進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室2個(gè)月后才能得到解吸壓力的計(jì)算結(jié)果，延長了施工周期，影響工程進(jìn)度。
[0004]2)實(shí)效性
頁巖氣等溫吸附實(shí)驗(yàn)是根據(jù)一定容器壓力下，容器內(nèi)頁巖粉末表面的氮?dú)馕搅縼磉M(jìn)行計(jì)算，實(shí)驗(yàn)過程實(shí)質(zhì)上是吸附過程，而非解吸過程，因此，以等溫吸附實(shí)驗(yàn)來反向推算臨界解吸壓力值的實(shí)驗(yàn)原理本身就缺乏可靠性、準(zhǔn)確性，而通過臨界解析壓力與含氣量數(shù)據(jù)結(jié)合計(jì)算得到的解吸壓力值就更不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種頁巖氣解吸壓力測試儀，采用直接實(shí)驗(yàn)方式測量頁巖氣解吸壓力，替代了現(xiàn)有技術(shù)普遍采用的間接計(jì)算方式，操作簡便，測量效率高，測得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，解決了頁巖氣等溫吸附實(shí)驗(yàn)存在的周期長、效率低、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等技術(shù)問題，為工程順利實(shí)施提供有力保障。
[0006]本發(fā)明以當(dāng)頁巖巖心浸泡在飽和鹽水中時(shí)，吸附在頁巖表面及微孔內(nèi)的吸附態(tài)頁巖氣會(huì)以線狀氣泡的形式解吸逸出這一現(xiàn)象為依據(jù)，采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種頁巖氣解吸壓力測試儀，主要由缸體、底座、上蓋、高壓微量泵、壓力傳感器構(gòu)成，缸體上設(shè)有玻璃觀察窗口，壓力傳感器安裝在上蓋上，上蓋中心位置設(shè)有進(jìn)液口，并與高壓微量泵相連接。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:1)從原理上改變了原等溫吸附實(shí)驗(yàn)通過等溫吸附實(shí)驗(yàn)曲線反向推算頁巖氣臨界解吸壓力，再結(jié)合實(shí)測含氣量間接計(jì)算頁巖氣解吸壓力的過程，以直接測量取代間接計(jì)算，使數(shù)據(jù)更加可靠、準(zhǔn)確；2)大大縮短了頁巖氣解吸壓力的實(shí)驗(yàn)測定時(shí)間，在I?2小時(shí)內(nèi)就能獲得頁巖巖心的頁巖氣解吸壓力數(shù)據(jù)，為縮短工程周期，確保開采的工藝和經(jīng)濟(jì)性提供有力保障。
【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的【附圖說明】如下:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]I進(jìn)液口 ；2上蓋；3缸體；4觀察窗口 ；5底座；6高壓微量泵；7壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0010]向缸體3中加入與地層溫度一致的飽和鹽水，并將頁巖巖心置入缸體3內(nèi)，擰緊上蓋2后，從玻璃觀察窗口 4可觀察到因吸附在頁巖表面及微孔內(nèi)的吸附態(tài)頁巖氣解吸逸出而產(chǎn)生的大量線狀氣泡，壓力傳感器7的讀數(shù)即為缸體內(nèi)壓力；此時(shí)啟動(dòng)高壓微量泵6，通過進(jìn)液口 I以一定流量向缸體3內(nèi)注入相同的飽和鹽水，缸體3內(nèi)的壓力值隨即升高，當(dāng)升至一定值時(shí)，通過觀察窗口 4發(fā)現(xiàn)頁巖巖心表面的線狀氣泡開始逐漸減少，則此時(shí)壓力傳感器7的示數(shù)即為頁巖氣初始解吸壓力；隨著飽和鹽水持續(xù)注入，缸體3內(nèi)壓力繼續(xù)增大，當(dāng)通過玻璃觀察窗口 4發(fā)現(xiàn)頁巖巖心表面的線狀氣泡開始大量減少，則此時(shí)壓力傳感器7的讀數(shù)即為頁巖氣主要解吸壓力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頁巖氣解吸壓力測試儀，其特征在于:主要由缸體(3)、底座(5)、上蓋(2)、高壓微量泵(6 )和壓力傳感器(7 )組成，缸體(3 )上設(shè)有觀察窗口( 4 )，壓力傳感器(7 )安裝在上蓋(2 )上，上蓋(2 )中心位置設(shè)有進(jìn)液口( I)，與高壓微量泵(6 )相連接。
2.如權(quán)利要求1所述頁巖氣解吸壓力測試儀，其特征在于:所述觀測窗口(4)鑲嵌有玻璃。
3.如權(quán)利要求1所述頁巖氣解吸壓力測試儀，其特征在于:所述上蓋(2)通過螺紋和密封圈與缸體(3)擰緊、密封。
【專利摘要】一種頁巖氣解吸壓力測試儀，主要由缸體、底座、上蓋、高壓微量泵、壓力傳感器構(gòu)成，缸體上設(shè)有玻璃觀察窗口，壓力傳感器安裝在上蓋上，上蓋中心位置設(shè)有進(jìn)液口，并與高壓微量泵相連接。向放有頁巖巖心的缸體中持續(xù)加入與地層溫度一致的飽和鹽水，缸體內(nèi)的壓力值隨即升高，從觀察窗口可觀察到因吸附在頁巖表面及微孔內(nèi)的吸附態(tài)頁巖氣解吸逸出而大量產(chǎn)生的線狀氣泡，當(dāng)線狀氣泡開始減少時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力值為頁巖氣初始解吸壓力，當(dāng)線狀氣泡開始大量減少，對(duì)應(yīng)的壓力值為頁巖氣主要解吸壓力。本發(fā)明采用直接測量方式，與現(xiàn)有技術(shù)相比，數(shù)據(jù)更加可靠、準(zhǔn)確，同時(shí)大大縮短了實(shí)驗(yàn)測定時(shí)間，為縮短工程周期,確保開采的工藝和經(jīng)濟(jì)性提供有力保障。<b/>
【IPC分類】G01N33-00
【公開號(hào)】CN104749321
【申請?zhí)枴緾N201510029870
【發(fā)明人】龔大建, 張紹雄, 張媛, 岳鵬飛, 朱冰川, 李飛, 尹富平, 李鵬
【申請人】銅仁中能天然氣有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月21日