CN106092820A - 一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置，涉及页岩气勘探开发技术领域。该方法包括：将泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒，确定泥页岩样品颗粒密度；将泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度，进而确定泥页岩气体吸附气校正量。

Description

一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置

技术领域

本发明涉及页岩气勘探开发技术领域，尤其涉及一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置。

背景技术

当前，随着页岩气勘探开发技术的不断发展，页岩气已经成为了一种重要的非常规天然气资源。泥页岩气体吸附气量是正确评价页岩含气量和资源量的关键参数。当前，现有技术通常使用等温吸附法来测定泥页岩吸附气量，等温吸附法的测试流程和计算方法多参照煤吸附气量的测定方法，即主要通过测定样品缸吸附前后气体量的变化来求取吸附气体量的多少。由于泥页岩吸附气量比煤吸附气量要小的多，并且泥页岩吸附气量对实验的参数和环境相对于煤吸附气量要更为敏感，这样，采用煤炭吸附气量的实验测试方法，其过程中一些因素会对泥页岩吸附气量产生较大影响，导致泥页岩的等温吸附曲线下降并出现负数的现象，不符合常规的Langmuir定律，不能正确的得到泥页岩的吸附气量。

一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，为了解决等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题，当前急需一种泥页岩气体吸附气量的校正方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置，以解决现有技术中等温吸附法的等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，包括：

获取泥页岩样品，并将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒；

确定所述泥页岩样品颗粒密度；

将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；

根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；

根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；

根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

具体的，所述预设目范围为60至80目。

进一步的，该基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，还包括：

将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验，并获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量。

具体的，根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积，包括：

根据公式：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k；其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

具体的，所述气体吸附仪包括恒温箱，所述恒温箱内设置有所述参考缸和样品缸；所述参考缸的进气口通过第一管路与一储存有气体的气瓶连接；所述第一管路上设置有第一阀门；所述参考缸的出气口通过第二管路与所述样品缸的进气口连接；所述第二管路上设置有第二阀门；所述样品缸的出气口连接一第三管路，所述第三管路上设置有第三阀门；所述参考缸还连接有一压力表；

根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度，包括：

关闭所述第二阀门，并开启所述第一阀门，以使得所述气瓶中的气体进入所述参考缸；

当所述压力表的压力达到所述参考缸初始压力时，关闭所述第一阀门，并获取所述样品缸初始压力；

在所述压力表的示数稳定后，开启所述第二阀门，以使得所述参考缸的气体进入所述样品缸，使得样品缸中的泥页岩样品颗粒吸附所述气体；

在泥页岩样品颗粒吸附所述气体达到吸附平衡状态后，获取当前压力表所示的气体吸附平衡后参考缸压力。

具体的，根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量，包括：

根据公式：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

确定泥页岩气体吸附气校正量V′_ad；其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。

一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，包括：

颗粒密度确定单元，用于在将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒后，确定泥页岩样品颗粒密度；

计算参数获取单元，用于在将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中后，确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；

自由空间体积确定单元，用于根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；

所述计算参数获取单元，还用于在根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验时，获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；

泥页岩气体吸附气校正量确定单元，用于根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

具体的，所述预设目范围为60至80目。

进一步的，该基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，还包括：

泥页岩气体吸附气原始量确定单元，用于在将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验时，获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量。

此外，所述计算参数获取单元，具体用于：

根据公式：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k；其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

此外，所述泥页岩气体吸附气校正量确定单元，具体用于：

根据公式：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

确定泥页岩气体吸附气校正量V′_ad；其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。

本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法及装置，首先将泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒，确定泥页岩样品颗粒密度；之后，将泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；之后根据泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；进而根据气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；从而确定泥页岩气体吸附气校正量。可见，本发明可以解决现有技术中等温吸附法的等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法的流程图二；

图3为本发明实施例中的基于气体吸附仪的实验环境的结构示意图；

图4为本发明实施例中的泥页岩气体吸附气校正量和原始量曲线比较示意图；

图5为本发明还提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置的结构示意图一；

图6为本发明还提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置的结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，包括：

步骤101、获取泥页岩样品，并将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒。

步骤102、确定所述泥页岩样品颗粒密度。

步骤103、将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积。

步骤104、根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积。

步骤105、根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度。

步骤106、根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，首先将泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒，确定泥页岩样品颗粒密度；之后，将泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；之后根据泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；进而根据气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；从而确定泥页岩气体吸附气校正量。可见，本发明可以解决现有技术中等温吸附法的等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题。

为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更为详细的实施例，如图2所示，本发明实施例提供一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，包括：

步骤201、获取泥页岩样品，并将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒。

此处的泥页岩样品可以选取未被氧化的泥岩、页岩地质露头样品或泥岩、页岩岩心样品等，但不仅局限于此。

具体的，该预设目范围可以为60至80目。

步骤202、确定所述泥页岩样品颗粒密度。

此处具体可以根据高精度密度测定仪对泥页岩样品的密度进行测定。该高精度密度测定仪的测量精度可以达到0.0001g/cm³。

步骤203、将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验，并获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量V′_ad。

值得说明的是，如图3所示，该气体吸附仪包括恒温箱301，所述恒温箱301内设置有参考缸302和样品缸303；该参考缸302的进气口通过第一管路304与一储存有气体的气瓶305连接；所述第一管路304上设置有第一阀门306；所述参考缸302的出气口通过第二管路307与所述样品缸303的进气口连接；所述第二管路307上设置有第二阀门308；所述样品缸303的出气口连接一第三管路309，所述第三管路309上设置有第三阀门310；所述参考缸302还连接有一压力表311。该气瓶305中的气体可以采用甲烷、二氧化碳等气体，但不仅局限于此。

步骤204、将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积。

步骤205、根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积。

具体的，该步骤205可以根据如下公式确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

步骤206、根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度。

值得说明的是，上述的步骤206的参数获取可以通过气体吸附仪获得：

①、关闭所述第二阀门，并开启所述第一阀门，以使得所述气瓶中的气体进入所述参考缸。

②、当所述压力表的压力达到所述参考缸初始压力时，关闭所述第一阀门，并获取所述样品缸初始压力。一般情况下，抽真空后样品缸初始压力一般可视为0。

③、在所述压力表的示数稳定后，开启所述第二阀门，以使得所述参考缸的气体进入所述样品缸，使得样品缸中的泥页岩样品颗粒吸附所述气体。

④、在泥页岩样品颗粒吸附所述气体达到吸附平衡状态后，获取当前压力表所示的气体吸附平衡后参考缸压力。

步骤207、根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

具体的，该步骤207可以通过如下公式来确定泥页岩气体吸附气校正量V′_ad：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。

为了体现本发明的技术效果，如图4所示，该泥页岩气体吸附气校正量V′_ad可以与泥页岩气体吸附气原始量V_ad进行比较。在图4中，泥页岩气体吸附气校正量V_a'_d的曲线401相比于泥页岩气体吸附气原始量V_ad的曲线402更符合传统的Langmuir曲线特征，改变了泥页岩常规等温吸附曲线高压下降的趋势。

本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，首先将泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒，确定泥页岩样品颗粒密度；之后，将泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；之后根据泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；进而根据气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；从而确定泥页岩气体吸附气校正量。可见，本发明可以解决现有技术中等温吸附法的等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题。

对应于上述的方法实施例，如图5所示，本发明还提供一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，包括：

颗粒密度确定单元501，用于在将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒后，确定泥页岩样品颗粒密度。

计算参数获取单元502，用于在将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中后，确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积。

自由空间体积确定单元503，用于根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积。

该计算参数获取单元502，还用于在根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验时，获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度。

泥页岩气体吸附气校正量确定单元504，用于根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

具体的，所述预设目范围为60至80目。

进一步的，如图6所示，该基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，还包括：

泥页岩气体吸附气原始量确定单元505，用于在将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验时，获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量。

此外，所述计算参数获取单元502，具体用于：

根据公式：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k；其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

此外，所述泥页岩气体吸附气校正量确定单元504，具体用于：

根据公式：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

确定泥页岩气体吸附气校正量V′_ad；其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。

值得说明的是，本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置的具体实现方式可以参见上述的方法实施例，此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，首先将泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒，确定泥页岩样品颗粒密度；之后，将泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；之后根据泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；进而根据气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；从而确定泥页岩气体吸附气校正量。可见，本发明可以解决现有技术中等温吸附法的等温吸附曲线在高压时降低甚至出现负数的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，包括：

获取泥页岩样品，并将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒；

确定所述泥页岩样品颗粒密度；

将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中，并确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；

根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；

根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；

根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

2.根据权利要求1所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，所述预设目范围为60至80目。

3.根据权利要求1所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，还包括：

将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验，并获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量。

4.根据权利要求1所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积，包括：

根据公式：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k；其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

5.根据权利要求4所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，所述气体吸附仪包括恒温箱，所述恒温箱内设置有所述参考缸和样品缸；所述参考缸的进气口通过第一管路与一储存有气体的气瓶连接；所述第一管路上设置有第一阀门；所述参考缸的出气口通过第二管路与所述样品缸的进气口连接；所述第二管路上设置有第二阀门；所述样品缸的出气口连接一第三管路，所述第三管路上设置有第三阀门；所述参考缸还连接有一压力表；

根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验，并获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度，包括：

关闭所述第二阀门，并开启所述第一阀门，以使得所述气瓶中的气体进入所述参考缸；

当所述压力表的压力达到所述参考缸初始压力时，关闭所述第一阀门，并获取所述样品缸初始压力；

在所述压力表的示数稳定后，开启所述第二阀门，以使得所述参考缸的气体进入所述样品缸，使得样品缸中的泥页岩样品颗粒吸附所述气体；

在泥页岩样品颗粒吸附所述气体达到吸附平衡状态后，获取当前压力表所示的气体吸附平衡后参考缸压力。

6.根据权利要求5所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正方法，其特征在于，根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量，包括：

根据公式：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

确定泥页岩气体吸附气校正量V'_ad；其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。

7.一种基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，其特征在于，包括：

颗粒密度确定单元，用于在将所述泥页岩样品粉碎至一预设目范围，形成泥页岩样品颗粒后，确定泥页岩样品颗粒密度；

计算参数获取单元，用于在将所述泥页岩样品置于一气体吸附仪的样品缸中后，确定实验所应用的泥页岩样品重量和气体吸附仪的样品缸体积；

自由空间体积确定单元，用于根据所述泥页岩样品颗粒密度，实验所应用的泥页岩样品重量以及气体吸附仪的样品缸体积确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积；

所述计算参数获取单元，还用于在根据所述气体吸附仪对泥页岩样品进行气体吸附实验时，获取气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度；

泥页岩气体吸附气校正量确定单元，用于根据所述自由空间体积、气体吸附仪的参考缸体积、参考缸初始压力、参考缸初始压力下的第一气体压缩因子、样品缸初始压力、样品缸初始压力下的第二气体压缩因子、气体吸附平衡后参考缸压力以及气体吸附平衡后参考缸压力下的第三气体压缩因子以及实验温度确定泥页岩气体吸附气校正量。

8.根据权利要求7所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，其特征在于，所述预设目范围为60至80目。

9.根据权利要求7所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，其特征在于，还包括：

泥页岩气体吸附气原始量确定单元，用于在将所述泥页岩样品置于所述气体吸附仪的样品缸中，进行气体吸附实验时，获取测试样品在所述实验温度下的泥页岩气体吸附气原始量。

10.根据权利要求7所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，其特征在于，所述计算参数获取单元，具体用于：

根据公式：

$V_k=V_y-\frac{W}{\mathrm{\ρ}}$

确定样品缸装入泥页岩样品后的自由空间体积V_k；其中，V_y为气体吸附仪的样品缸体积；W为实验所应用的泥页岩样品重量；ρ为所述泥页岩样品颗粒密度。

11.根据权利要求10所述的基于密度的泥页岩气体吸附气量校正装置，其特征在于，所述泥页岩气体吸附气校正量确定单元，具体用于：

根据公式：

$V_{ad}^{\′}=\frac{1}{W}\[(\frac{P_c{V}_c}{Z_c}+\frac{P_y{V}_k}{Z_y})\×\frac{Z_{cy}}{P_{cy}}-V_c-V_k\]\×\frac{273.2\×P_{cy}}{(273.2+T)\×0.101325}$

确定泥页岩气体吸附气校正量V_a'_d；其中，W为实验所应用的泥页岩样品重量；P_c为参考缸初始压力；V_c为气体吸附仪的参考缸体积；Z_c为第一气体压缩因子；P_y为样品缸初始压力；V_k为所述自由空间体积；Z_y为第二气体压缩因子；Z_cy为第三气体压缩因子；P_cy为气体吸附平衡后参考缸压力；T为实验温度。