2023巖含氣量測試技術(shù)規(guī)范

頁巖含氣量測試技術(shù)規(guī)范2023目次前言 III1圍 12范引文件 13語定義 1頁總氣shalegascontent 1解氣量desorbedgas 1損氣量lostgas 1損時(shí)間losttime 1殘氣量residualgas 1儲溫reservoirtemperature 2高解吸hightemperaturedesorption 24器備材料 2頁含量吸置 2殘氣測裝置 24.3電稱 2氯鈉溶液 3數(shù)處裝置 35試準(zhǔn)備 3檢測裝氣性 3稱設(shè)校核 3加恒裝溫定 3解罐備 46品集 4采要求 4采步驟 47吸量試排水稱重） 4儲溫解吸 4高解吸 48余量試?yán)眢w狀方法） 59失量復(fù)曲項(xiàng)式） 5損時(shí)計(jì)算 5損氣計(jì)算 510氣計(jì)算 6I氣體換算 6解氣量算 7損氣量算 7殘氣計(jì)算 7頁總氣計(jì)算 8數(shù)修約 811試錄 8附錄A（料附） 9附錄B（料附） 10IIPAGEPAGE1PAGEPAGE2頁巖含氣量測試技術(shù)規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了頁巖解吸氣含量測試方法（排水-稱重法）、頁巖殘余氣含量測試方法（理想氣體狀態(tài)方程法）和損失氣含量恢復(fù)方法（曲線多項(xiàng)式法）。本標(biāo)準(zhǔn)適用于頁巖氣鉆井過程中獲取的頁巖巖心樣品的含氣量測定。GB/T23561.2-2009煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測定方法第2部分：煤和巖石真密度測定方法SY/T6940-2013頁巖含氣量測定方法SY/T6940-2013界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件，為了方便使用我們重復(fù)列出了SY/T6940-2013中的術(shù)語。3.1頁巖總含氣量shalegascontent0101.325注：根據(jù)賦存狀態(tài)頁巖氣包括吸附氣、游離氣和溶解氣；按測量過程分為解吸氣、損失氣和殘余氣。3.2解吸氣量desorbedgas[SY/T6940-2013，定義3.2]3.3損失氣量lostgas[SY/T6940-2013，定義3.4]3.4損失時(shí)間losttime[SY/T6940-2013，定義3.5]3.5殘余氣量residualgas[SY/T6940-2013，定義3.3]3.6儲層溫度reservoirtemperature3.7高溫解吸hightemperaturedesorption本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的90℃恒溫解吸。具有以下技術(shù)特性的解吸裝置可滿足測試要求：AA.17cm~12cm20cm~30cm0.3MPa300±0.1±0.5kPa~500±14.1.4恒溫裝置：水浴加熱，常溫~100℃，精度±0.54.1.5溫度計(jì)：0℃~100±160kPa~500kPa，精度±1kPa3mm~6。具有以下技術(shù)特性的測試裝置可滿足測試要求：a)PV=nRTc)AA.2電子稱最大量程10kg，精度±1g。材料工業(yè)級或優(yōu)于工業(yè)級的氯化鈉。將常溫水中加入過量的氯化鈉，不斷攪拌直至溶液飽和，水中有未溶解氯化鈉。配套相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件、計(jì)算機(jī)。測試設(shè)備使用前，按以下要求進(jìn)行氣密性檢測并記錄：0.3MPa，24h0.01MPa；30內(nèi)，氣體計(jì)量體積變化量小于5mL。使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如砝碼，對實(shí)驗(yàn)中所用的電子天平進(jìn)行校核。對空的密封罐質(zhì)量進(jìn)行校正，質(zhì)量歸零；裝樣前解吸罐內(nèi)盛滿氯化鈉水溶液，避免出現(xiàn)頂空。2430min300.5g5.0g2為宜。采樣巖心出筒后，選擇并量取樣品，擦拭干凈樣品表面粘附物后稱重。裝樣所采樣品按鉆遇地層順序迅速裝入充滿氯化鈉水溶液的解吸罐并密封。記錄記錄應(yīng)包含以下內(nèi)容：）儲層溫度解吸包括以下內(nèi)容：、30min1min1h內(nèi)5min1h10min15min2h0.2cm3·kg-1·h-1。高溫解吸包括以下內(nèi)容：2h0.2cm3·kg-1·h-19015高溫解吸終止條件。在設(shè)定的高溫條件下解吸，連續(xù)2h解吸氣體積增量均值小于0.2cm3·kg-1·h-1；）基于理想氣體狀態(tài)方程法的殘余氣測試包括以下內(nèi)容：m2（巖心樣品均為規(guī)則圓柱體）V巖樣；V積V鐵環(huán)0.002，檢20s20組P1和第一溫度T1；0.15mm（100目P2和第二溫度T2；ρV驗(yàn)參照GB/T23561.2-2009）損失時(shí)間的確定按SY/T6940-2013中8.4.1進(jìn)行。曲線多項(xiàng)式法計(jì)算損失氣量包括以下步驟：（1）；多項(xiàng)式回歸方程，依此進(jìn)行回歸計(jì)算：0 0

Vlost

=at2+

c Vlost——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的累計(jì)氣量，cm3；t0——時(shí)間（損失時(shí)間+解析時(shí)間）的平方根，min1/2；c——所求的損失氣量，cm3；a——多項(xiàng)式回歸曲線的二次項(xiàng)系數(shù)，無量綱；b——多項(xiàng)式回歸曲線的一次項(xiàng)系數(shù)，無量綱。圖1損失氣量計(jì)算方法圖解010.325P：Vstp

= 273.15Vm101.325(273.15+

(2)式中：Vstp——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積，cm3；Pm——工作場所大氣壓力，kPa；Tm——工作場所環(huán)境溫度，℃；Vm——所測得的氣體體積，cm3。儲層溫度解吸氣含量計(jì)算公式（3）：Gsd=Vd=''高溫解吸氣含量計(jì)算公式（4）：=''

(3)式中：

Gsd d

(4)Gsd——儲層溫度解吸氣含量，cm3/g；Vd——儲層溫度解吸氣量，cm3；Gsd′——高溫解吸氣含量，cm3/g；Vd′——高溫解吸氣量，cm3；m1——樣品總質(zhì)量，g。損失氣含量計(jì)算見公式（5）：式中：Gsl——損失氣含量，cm3/g；

Gsl=Vlost

(5)Vlost——曲線多項(xiàng)式法計(jì)算得到的損失氣體積，cm3；m1——樣品總質(zhì)量，g。根據(jù)PVT（6）：Vr=

273.15P2V2101.325(273.15+T)

273.15101.325(273.15+

(6)2 1式中：Vr——T1————kPa；P2kPa；V1——粉碎釜內(nèi)部容積與待測樣品的體積之差，cm3，V1=V樣品倉-V鐵環(huán)-V樣品；V2——樣品破碎后樣品倉內(nèi)部體積與粉碎后樣品骨架體積之差，cm3，V2=V樣品倉-V鐵環(huán)-V骨架。（7）：式中：Gsr——cm3/g；Vr——cm3；m2g

Gsr=Vr

(7)頁巖總含氣量計(jì)算見公式（8）：Gs=+Gsl+Gsr (8)式中：Gs——總含氣量，cm3/g；Gsd——解吸氣含量，cm3/g；Gsl——損失氣含量，cm3/g；Gsr——?dú)堄鄽夂?，cm3/g。計(jì)算數(shù)值精度要求按以下規(guī)定執(zhí)行：cm3/gkPacm3mgcm3/gminBB.1；BB.2；BB.3；BB.4；BB.5附錄A（資料性附錄）頁巖含氣量解吸裝置和殘余氣測試裝置1-電腦（顯示及數(shù)據(jù)處理）；2-質(zhì)量傳感器；3-大氣壓力傳感器；4-溫度傳感器；5-密封罐；6-水槽；7-負(fù)壓泵；8-進(jìn)排液（水）管；9-恒溫裝置；10-解吸罐；11-閥圖A.1頁巖含氣量解吸裝置結(jié)構(gòu)示意圖1-電腦（顯示及數(shù)據(jù)處理）；2-壓力傳感器；3-溫度傳感器；4-破碎裝置；5-閥圖A.2殘余氣測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖1010附錄B（）B.1B.2B.3B.4B.5表B.1解吸氣量測定樣品采集表井號/井位儲層溫度（℃）解吸罐號目的層位取心井段（m）采樣日期工作場所環(huán)境溫度（℃）取樣深度段（m）鉆遇地層時(shí)間(y-m-d-t)工作場所環(huán)境大氣壓（kPa）取心回次起鉆時(shí)間(y-m-d-t)鉆井液性質(zhì)樣品編號到達(dá)井口時(shí)間(y-m-d-t)鉆井液出口溫度（℃）樣品質(zhì)量（g）封罐時(shí)間(y-m-d-t)記錄人：表B.2解吸氣量測定原始記錄表日期（y-m-d）累積時(shí)間（min）氣體累積體積（cm3）大氣壓力（kPa）環(huán)境溫度（℃）解吸溫度（℃）備注記錄人：表B.3殘余氣量測定樣品記錄表日期（y-m-d）大氣壓力（Pa）標(biāo)準(zhǔn)溫度T（K）標(biāo)準(zhǔn)壓力P（kPa）釜體體積（cm3）鐵環(huán)體積（cm3）樣品質(zhì)量（g）備注記錄人：表B.4殘余氣量測定原始記錄表時(shí)間點(diǎn)破碎前壓力(kPa)破碎前溫度(℃)時(shí)間點(diǎn)破碎后壓力(kPa)破碎后溫度(℃)記錄