CN108107182A - 一种页岩气中游离气和吸附气含量判定方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种页岩气中游离气和吸附气含量判定方法
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***(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
页岩岩心现场解析实验选取高精度含气量测试仪(专利公开号：CN202362223U公开日：2012.08.01)。在钻井岩心取出以后迅速放入解析罐中进行常温阶段的气体解析，待该阶段气体释放完毕后取下集气量筒，放置于水下用专用的气样袋进行气体采集。随后进行第二阶段的解析实验，设定解析温度为根据研究区地质背景换算出的岩心所处的地层温度，待这阶段气体释放完全后再进行上述采样工作。最后进行高温阶段的解析，设置解析温度为120℃，待气体释放完全后进行样品采样工作。
二、甲烷碳同位素测试
待各阶段气体样品采集完毕后，尽快对气体进行甲烷碳碳同位素测试，以免长时间放置导致气体样品泄露或污染。
三、解析气中游离气和吸附气比例计算
在解析气中，我们认为常温阶段主要为游离气，地温阶段为游离气和吸附气的混合，在高温阶段为吸附气。在得到各个温度阶段甲烷碳同位素结果(δ13C1)后，我们设解析气中游离气的比例为a，吸附气比例即为1-a，可建立公式：δ13C1(混合气)＝δ13C1(游离气)×a+δ13C1(吸附气)×(1-a)，解方程即可得到解析气中游离气的比例：游离气(解析气中)(％)＝(δ13C1(混合气)-δ13C1(吸附气))×100/(δ13C1(游离气)-δ13C1(吸附气))。
四、总含气量中游离气和吸附气含量的计算
在得到解析气中游离气的比例、解析气量、损失气量和残余气量数据后，可以通过公式游离气(总含气量中)(m3/t)＝游离气(解析气中)(％)×解析气(m3/t)+损失气(m3/t)来计算页岩解析总含气量中游离气含量，吸附气的含量即为：吸附气(总含气量中)(m3/t)＝页岩解析总含气量(m3/t)-游离气(总含气量中)(m3/t)。
五、实施效果
现有技术对于页岩气中游离气和吸附气含量的判定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。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，这会降低计算的准确性。而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。
相比现有技术，本发明是借助于页岩气现场解析和甲烷碳同位素实验数据，不仅是实测数据，而且直接与页岩含气量关联，计算结果更准确可靠，具有快速、准确、容易推广、方便实施的优势。

Claims (6)

1.一种页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：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总含气量计算页岩气中游离气和吸附气的含量。
2.根据权利要求1所述的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：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)。
3.根据权利要求2所述的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：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℃)。
4.根据权利要求3所述的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：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。
5.根据权利要求4所述的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的页岩气中游离气和吸附气含量判定方法，其特征在于：损失气含量采用损失气量测定方法及损失气量测定***(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。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108982817A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 中国科学院力学研究所 一种基于甲烷碳同位素的页岩含气量评估方法
CN109085083A (zh) * 2018-07-18 2018-12-25 中国地质大学（北京） 甲烷游吸比的获取方法、***及终端设备
CN109781580A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 西南石油大学 一种评价页岩气井氧化改造促进吸附气解吸效果的方法
CN110579797A (zh) * 2019-09-02 2019-12-17 长江师范学院 一种泥页岩储层含气量地球物理定量预测方法
CN110687006A (zh) * 2019-09-30 2020-01-14 苏州冠德能源科技有限公司 一种基于井场解析实验的岩石含气量计算方法
CN111175177A (zh) * 2020-01-15 2020-05-19 西安石油大学 一种基于烷烃碳同位素倒转的高成熟-过成熟页岩含气量评估方法
CN111175471A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中石化石油工程技术服务有限公司 一种岩屑录井方法
CN112394157A (zh) * 2019-08-13 2021-02-23 中国石油天然气股份有限公司 一种测量页岩吸附气量与游离气量的方法
CN112462029A (zh) * 2019-09-09 2021-03-09 中国石油化工股份有限公司 页岩释气过程中甲烷碳同位素变化的分析方法
CN113010568A (zh) * 2021-03-09 2021-06-22 中国石油大学(北京) 页岩吸附气产出比例的确定方法、装置、存储介质及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202362223U (zh) * 2011-11-21 2012-08-01 张金川 高精度含气量测试仪
CN104863579A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 中国地质大学（北京） 一种损失气量测定方法及损失气量测定***
CN204882316U (zh) * 2015-07-06 2015-12-16 中国地质大学（北京） 全程气密气体含量测量仪
CN105653884A (zh) * 2016-03-17 2016-06-08 成都创源油气技术开发有限公司 页岩气储层数值模拟方法
CN105717202A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 中国石油大学(华东) 表征页岩吸附解吸天然气过程中组分和同位素分馏作用的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202362223U (zh) * 2011-11-21 2012-08-01 张金川 高精度含气量测试仪
CN104863579A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 中国地质大学（北京） 一种损失气量测定方法及损失气量测定***
CN204882316U (zh) * 2015-07-06 2015-12-16 中国地质大学（北京） 全程气密气体含量测量仪
CN105717202A (zh) * 2016-01-29 2016-06-29 中国石油大学(华东) 表征页岩吸附解吸天然气过程中组分和同位素分馏作用的方法
CN105653884A (zh) * 2016-03-17 2016-06-08 成都创源油气技术开发有限公司 页岩气储层数值模拟方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANG LIU ET AL: "Predicting the proportion of free and adsorbed gas by isotopic geochemical data: A case study from lower Permian shale in the southern North China basin (SNCB)", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF COAL GEOLOGY》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109085083A (zh) * 2018-07-18 2018-12-25 中国地质大学（北京） 甲烷游吸比的获取方法、***及终端设备
CN109085083B (zh) * 2018-07-18 2020-07-14 中国地质大学（北京） 甲烷游吸比的获取方法、***及终端设备
CN108982817A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 中国科学院力学研究所 一种基于甲烷碳同位素的页岩含气量评估方法
CN111175471B (zh) * 2018-11-12 2022-06-24 中石化石油工程技术服务有限公司 一种岩屑录井方法
CN111175471A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 中石化石油工程技术服务有限公司 一种岩屑录井方法
CN109781580A (zh) * 2019-03-06 2019-05-21 西南石油大学 一种评价页岩气井氧化改造促进吸附气解吸效果的方法
CN109781580B (zh) * 2019-03-06 2021-10-29 西南石油大学 一种评价页岩气井氧化改造促进吸附气解吸效果的方法
CN112394157A (zh) * 2019-08-13 2021-02-23 中国石油天然气股份有限公司 一种测量页岩吸附气量与游离气量的方法
CN110579797A (zh) * 2019-09-02 2019-12-17 长江师范学院 一种泥页岩储层含气量地球物理定量预测方法
CN112462029A (zh) * 2019-09-09 2021-03-09 中国石油化工股份有限公司 页岩释气过程中甲烷碳同位素变化的分析方法
CN110687006B (zh) * 2019-09-30 2022-04-22 苏州冠德能源科技有限公司 一种基于井场解析实验的岩石含气量计算方法
CN110687006A (zh) * 2019-09-30 2020-01-14 苏州冠德能源科技有限公司 一种基于井场解析实验的岩石含气量计算方法
CN111175177A (zh) * 2020-01-15 2020-05-19 西安石油大学 一种基于烷烃碳同位素倒转的高成熟-过成熟页岩含气量评估方法
CN113010568A (zh) * 2021-03-09 2021-06-22 中国石油大学(北京) 页岩吸附气产出比例的确定方法、装置、存储介质及设备

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