CN204855296U - 一种测量页岩基质含气量的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量页岩基质含气量的装置，属于页岩气开采技术领域。测量页岩基质含气量的装置包括恒温箱、岩心夹持器、注气部、围压部和温度表；岩心夹持器设置在恒温箱内，岩样夹持在岩心夹持器中；注气部与岩心夹持器的入口连接，围压部与岩心夹持器连接。本实用新型通过恒温箱模拟井下的高温环境，通过围压部模拟井下的高压环境，从而使得所测岩样中吸附状态的页岩气的含量误差较小，且通过第一压力表、第三压力表及第一阀门的设置，使得吸附状态的页岩气含量和游离状态的页岩气含量可由第一压力表和第三压力表显示的读数计算而得，便于建立岩样中吸附状态的页岩气和游离状态的页岩气的含量比例，提高对页岩基质的含气性评价的准确度。

Description

一种测量页岩基质含气量的装置

技术领域

本实用新型涉及页岩气开采技术领域，特别涉及一种测量页岩基质含气量的装置。

背景技术

页岩气作为常规能源的重要补充，其开发和利用有利于缓解油气资源短缺，增加清洁能源供应。页岩气以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩等页岩基质中，在开采之前，需对页岩基质的含气性进行评价，其中，测量吸附状态的页岩气含量对于评价页岩基质的含气性具有至关重要的作用。

目前通过页岩等温吸附实验装置测量不同温度下吸附状态的页岩气的含量。页岩等温吸附实验装置包括气瓶、加压泵、恒温箱、样品缸、参照缸和自动采集系统等，岩样为由页岩基质中采集的小块岩石，岩样置于样品缸中，样品缸设置在恒温箱中，气瓶经加压泵与样品缸连通，自动采集系统与样品缸和参照缸连通，通过自动采集系统采集样品缸和参照缸中的数据，根据采集到的数据计算岩样中吸附状态的页岩气含量，从而对页岩基质的含气性作出评价。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的等温吸附实验装置不能模拟井下的高压环境，而压力与页岩基质中吸附状态的页岩气含量关系密切，导致测量结果误差较大。

实用新型内容

为了解决现有的等温吸附实验装置不能模拟井下的高压环境，导致测量结果误差较大的问题，本实用新型实施例提供了一种测量页岩基质含气量的装置。所述技术方案如下：

一种测量页岩基质含气量的装置，所述测量页岩基质含气量的装置用于测量岩样中的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量，所述测量页岩基质含气量的装置包括恒温箱、岩心夹持器、注气部、围压部和温度表；

通过所述恒温箱模拟井下高温环境；

所述岩心夹持器设置在所述恒温箱内，所述岩样夹持在所述岩心夹持器中；

所述注气部与所述岩心夹持器的入口连接，所述岩心夹持器和所述注气部之间设有第一压力表和第一阀门，且所述第一压力表位于所述第一阀门和所述注气部之间；

所述围压部与所述岩心夹持器连接，所述围压部沿所述岩样的周向向所述岩样施加压力，所述围压部和所述岩心夹持器之间设有第二阀门和第二压力表，所述第二压力表位于所述第二阀门和所述岩心夹持器之间；

所述岩心夹持器的出口管线上设有第三压力表和第三阀门，且所述第三压力表位于所述岩心夹持器和所述第三阀门之间；

所述温度表设置在所述恒温箱内部，通过所述温度表检测所述恒温箱内部的温度。

进一步地，所述注气部包括高压气瓶、高压泵和高压中间容器；

所述高压气瓶经所述高压泵与所述高压中间容器连接，且所述高压泵和所述高压中间容器之间设有第四阀门，所述高压中间容器经所述第一压力表和所述第一阀门与所述岩心夹持器的入口连接。

具体地，所述围压部为液压泵。

进一步地，所述测量页岩基质含气量的装置还包括单片机和显示器；

所述单片机与所述温度表、所述第一压力表、所述第二压力表和所述第三压力表连接，通过所述单片机计算所述岩样在所述温度表显示的温度及所述第二压力表显示的围压下的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量；

所述显示器与所述单片机连接，通过所述显示器显示所述单片机的计算结果。

具体地，所述岩心夹持器包括固定筒和胶筒，通过所述胶筒包裹所述岩样，通过所述固定筒夹持所述岩样，且所述胶筒位于所述固定筒内部。

具体地，所述岩样为柱体，且所述岩样的直径为2.5厘米或7寸，所述岩样的长度在2.5～7.6厘米之间。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型通过恒温箱模拟井下的高温环境，通过围压部模拟井下的高压环境，从而使得所测岩样中吸附状态的页岩气的含量误差较小，且通过第一压力表、第三压力表及第一阀门的设置，使得吸附状态的页岩气含量和游离状态的页岩气含量可由第一压力表和第三压力表显示的读数计算而得，便于建立岩样中吸附状态的页岩气和游离状态的页岩气的含量比例，提高对页岩基质的含气性评价的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施提供的测量页岩基质含气量的装置的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例提供的测量页岩基质含气量的方法的流程图；

图3是本实用新型又一实施例提供的测量页岩基质含气量的方法的流程图；

图4是本实用新型又一实施例提供的利用测量页岩基质含气量的方法对某岩样进行实验的实验结果示意图。

其中：

1高压气瓶，

2高压泵，

3第四阀门，

4高压中间容器，

5第一压力表，

6第一阀门，

7恒温箱，

8固定筒，

9胶筒，

10岩样，

11第三阀门，

12第三压力表，

13温度表，

14第二阀门，

15第二压力表，

A注气部，

B围压部，

C岩心加持器，

s吸附气含量临界点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种测量页岩基质含气量的装置，该测量页岩基质含气量的装置用于测量岩样中的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量，测量页岩基质含气量的装置包括恒温箱7、岩心夹持器C、注气部A、围压部B和温度表13；

通过恒温箱7模拟井下高温环境；

岩心夹持器C设置在恒温箱7内，岩样10夹持在岩心夹持器C中；

注气部A与岩心夹持器C的入口连接，岩心夹持器C和注气部A之间设有第一压力表5和第一阀门6，且第一压力表5位于第一阀门6和注气部A之间；

围压部B与岩心夹持器C连接，围压部B沿岩样10的周向向岩样10施加压力，围压部B和岩心夹持器C之间设有第二阀门14和第二压力表15，第二压力表15位于第二阀门14和岩心夹持器C之间；

岩心夹持器C的出口管线上设有第三压力表12和第三阀门11，且第三压力表12位于岩心夹持器C和第三阀门11之间；

温度表13设置在恒温箱7内部，通过温度表13检测恒温箱7内部的温度。

本实用新型通过恒温箱7模拟井下的高温环境，通过围压部B模拟井下的高压环境，从而使得所测岩样10中吸附状态的页岩气的含量误差较小，且通过第一压力表5、第三压力表12及第一阀门6的设置，使得吸附状态的页岩气含量和游离状态的页岩气含量可由第一压力表5和第三压力表12显示的读数计算而得，便于建立岩样10中吸附状态的页岩气和游离状态的页岩气的含量比例，提高对页岩基质含气性评价的准确度。

如图1所示，在本实用新型实施例中，注气部A包括高压气瓶1、高压泵2和高压中间容器4；

高压气瓶1经高压泵2与高压中间容器4连接，且高压泵2和高压中间容器4之间设有第四阀门3，高压中间容器4经第一压力表5和第一阀门6与岩心夹持器C的入口连接。通过高压气瓶1储存甲烷，其中，甲烷的纯度大于99％，高压气瓶1中的甲烷通过高压泵2泵入高压中间容器4中。

如图1所示，岩心夹持器C包括固定筒8和胶筒9，通过胶筒9包裹岩样10，通过固定筒8夹持岩样10，且胶筒9位于固定筒8内部。

在本实用新型实施例中，岩样10为柱体，且岩样10的直径为2.5厘米或7寸，岩样10的长度在2.5～7.6厘米之间，岩样10包裹在胶筒9内部，围压部B为液压泵或气压泵，当围压部B为液压泵时，通过液压泵向固定筒8和胶筒9之间的间隙内泵注液体，从而对胶筒9施加沿岩样10周向的压力，由于胶筒9为柔性材质，从而使得液体的压力均作用在岩样10上，实现沿岩样10的周向向岩样10施加压力，也即给岩样10加围压，模拟岩样10所处的井下高压环境。

且在本实施例中，测量页岩基质含气量的装置还包括单片机和显示器；

单片机与温度表13、第一压力表5、第二压力表15和第三压力表12连接，通过单片机计算岩样10在温度表13显示的温度及第二压力表15显示的围压下的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量；

显示器与单片机连接，通过显示器显示单片机的计算结果。

通过单片机与温度表13、第一压力表5、第二压力表15和第三压力表12连接，对实验数据进行处理，且通过显示器显示测量结果，其中，测量结果可以为图表形式，页岩基质的含气性通过由多组实验数据获得的岩样10的页岩气吸附特性曲线表示，直观地将实验结果展示给操作人员。

当然，本领域技术人员可以理解，由于页岩气吸附在岩样10上的过程与吸附状态的页岩气和岩样10解除吸附的过程为逆过程，因此本实用新型也可应用于测量岩样10的解吸特性曲线。

实施例二

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种测量页岩基质含气量的方法，该测量页岩基质含气量的方法应用实施例一中的测量页岩基质含气量的装置，该测量页岩基质含气量的方法包括如下步骤：

步骤100：连接并校正所述测量页岩基质含气量的装置；

步骤200：将岩样固定在岩心夹持器中；

步骤300：排除所述测量页岩基质含气量的装置中的空气，并关闭所有阀门；

步骤400：打开第二阀门，通过围压部给岩样加围压，直到第二压力表的读数达到预设围压时，关闭第二阀门；

步骤500：打开第四阀门，高压泵将高压气瓶中的甲烷气体泵入高压中间容器中，当第一压力表的读数达到预设压力时，关闭第四阀门；

步骤600：记录下第一压力表的读数P₁后打开第一阀门，使高压中间容器中的甲烷气体进入岩样中，当第一压力表的读数降低到一定范围后，关闭第一阀门，记录第一压力表的读数P₂，直到第三压力表的读数稳定后，记录第三压力表的读数P₃；

步骤700：判断第三压力表的读数P₃是否达到地层气体压力，当第三压力表的读数P₃达到地层气体压力时，进入步骤800，当第三压力表的读数P₃未达到地层气体压力时，进入步骤600；

步骤800：处理实验数据，给出页岩基质的含气性评价结果。

本实用新型通过恒温箱模拟井下的高温环境，通过围压部模拟井下的高压环境，从而使得所测岩样中吸附状态的页岩气的含量误差较小，且通过第一压力表、第三压力表及第一阀门的设置，使得吸附状态的页岩气含量和游离状态的页岩气含量可由第一压力表和第三压力表显示的读数计算而得，便于建立岩样中吸附状态的页岩气和游离状态的页岩气的含量比例，提高对页岩基质含气性评价的准确度。

在本实用新型实施例中，预设围压的大小为岩样所在地层的上覆岩石压力，预设围压根据如下公式(1)计算：

P＝Z×g×ρ_R×10^-6(1)

其中：

P为围压，也即岩样在井下的实际上覆岩石压力；

Z为所述岩样所在位置的垂直地层深度；

ρ_R为所述岩样的密度；

g为重力加速度。

由于岩样所处的井下位置不同，岩样所承担的地层上覆岩石压力的大小也不同，通过在岩心夹持器中设置围压，模拟岩样所在的井下高压环境，使得测量结果更为准确。

在本实用新型实施例中，处理实验数据，给出页岩基质的含气性评价结果包括；

根据第一压力表的读数P₁、第一压力表的读数P₂和第三压力表的读数P₃计算在第三压力表的读数P₃下，岩样中的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量；

根据不同的第三压力表的读数P₃下的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量给出页岩基质的含气性评价结果。

其中，忽略高压中间容器至岩心夹持器之间的管线的容积，则高压中间容器中减少的气体的量即为岩样中页岩气的总含量，岩样中页岩气的总含量可以根据公式(2)计算：

V_so＝(ρ₁×V₁-ρ₂×V₁)/ρ_s(2)

在公式(2)中，

V_so为岩样中的甲烷气体在标准状况的总体积；

ρ₁为打开第一阀门前高压中间容器中甲烷气体的密度，ρ₁根据公式(3)计算：

${\mathrm{\ρ}}_1=\frac{P_{1}M}{Z_{1}RT}---\left(3\right)$

V₁为高压中间容器的容积；

ρ₂为关闭第一阀门后高压中间容器中甲烷气体的密度，ρ₂根据公式(4)计算；

${\mathrm{\ρ}}_2=\frac{P_{2}M}{Z_{2}RT}---\left(4\right)$

ρ_s为甲烷气体在标准状况下的密度；

在公式(3)和公式(4)中，

P₁为打开第一阀门前第一压力表的读数；

P₂为关闭第一阀门后第一压力表的读数；

M为甲烷气体的分子量；

T为温度表的读数；

Z₁为压力为P₁时的甲烷气体的压缩因子；

Z₂为压力为P₂时的甲烷气体的压缩因子；

R为常量，且R＝0.008314MPa.m3/(kmol.K)。

由于在打开第一阀门之前已排出高压岩心夹持器中的空气，打开第一阀门后，高压中间容器中的甲烷气体经第一阀门进入包裹在岩样外部的胶筒内部，并与岩样饱和，故在忽略第一阀门至岩心夹持器之间的管线的容积及岩样与胶筒之间的间隙的前提下，岩样中游离状态的页岩气含量可根据第三压力表的读数变化及岩样的自由空间体积计算得出，故岩样中游离状态的页岩气的含量可根据公式(5)计算:

V_sy＝ρ₃×V₂/ρ_s(5)

在公式(5)中：

V_sy为岩样中游离状态的甲烷气体在标准状况下的体积；

ρ₃为关闭第一阀门后高压岩心夹持器中的气体密度，ρ₃根据公式(6)计算：

${\mathrm{\ρ}}_3=\frac{P_{3}M}{Z_{3}RT}---\left(6\right)$

V₂为高压岩心夹持器的自由空间体积，V₂根据公式(7)计算:

V₂＝φπd²L/4/100(7)

ρ_s为甲烷气体在标准状况下的密度；

在公式(6)中：

P₃为关闭第一阀门后第三压力表的读数；

M为甲烷气体的分子量；

T为温度表的读数；

Z₃为压力为P₃时的甲烷气体的压缩因子；

R为常数，且R＝0.008314MPa.m3/(kmol.K)

在公式(7)中：

φ为岩样的孔隙度；

d为岩样的直径；

L为岩样的长度。

其中，岩样的孔隙度φ、岩样的直径d和岩样的长度L可根据常规方法测量。

吸附状态的页岩气的含量根据公式(8)计算：

V_sx＝V_so-V_sy(8)

在公式(8)中：

V_sx为岩样中吸附状态的甲烷气体在标准状况下的体积；

V_so为岩样中的甲烷气体在标准状况的总体积；

V_sy为岩样中游离状态的甲烷气体在标准状况下的体积。

其中，标准状况指温度为0℃(273.15K)和压强为101.325千帕(1标准大气压，760毫米汞柱)的情况。

由此建立游离状态的页岩气和吸附状态的页岩气的含量比，并对页岩基质整体的含气性作出评价，当然，本领域技术人员可知，为了获得足够精确的测量结果，应尽可能地测量多组数据，综合各组数据的结果对页岩基质整体的含气性作出评价。

实施例三

如图3所示，本实用新型实施例提供了一种测量页岩基质含气量的方法，该测量页岩基质含气量的方法应用实施例一中提供的测量页岩基质含气量的装置。

在本实用新型实施例中，在进行实验之前，需测量岩样的尺寸、干重、渗透率和孔隙度，测量高压中间容器的容积、胶筒与岩样之间的空隙的体积和第一阀门至岩心夹持器之间的管线的容积。

其中，该测量页岩基质含气量的方法包括如下步骤：

在步骤101中，连接测量页岩基质含气量的装置，具体为将高压气瓶、高压泵、高压中间容器、岩心夹持器通过管线连接起来，并将围压部通过管线与岩心夹持器连接起来，将岩心夹持器和高压中间容器安装在恒温箱中，其中，恒温箱的最高温度为150摄氏度。

在步骤102中，校正测量页岩基质含气量的装置，其中，校正测量页岩基质含气量的装置具体为打开第一阀门和第四阀门，关闭第三阀门，向高压中间容器中泵入甲烷气体，然后关闭第四阀门，静待一段时间，如果第一压力表和第三压力表的读数没有变化，则证明测量页岩基质含气量的装置的气密性良好，可进行实验，反之，则需要重新连接测量页岩基质含气量的装置并重新校正，直到测量页岩基质含气量的装置的气密性满足设计要求为止。

在步骤103中，将岩样固定在岩心加持器中，其中，将岩样固定在岩心夹持器中具体为将岩样包在胶筒内部，胶筒沿岩样的径向对岩样形成密封，然后将包裹在胶筒内的岩样夹持在固定筒内固定。

在步骤104中，排除测量页岩基质含气量的装置中的空气，其中，排除测量页岩基质含气量的装置中的空气可以为，将高压泵换成真空泵，打开第一阀门和第四阀门，通过真空泵对该测量页岩基质含气量的装置进行抽真空，从而将岩心夹持器中的空气全部除去。当然，本领域技术人员可知，也可在第四阀门与高压泵之间通过管线连接真空泵进行抽真空。

在步骤105中，关闭所有阀门，避免空气进入测量页岩基质含气量的装置中。

在步骤106中，打开第二阀门，通过围压部给岩样加围压，其中，围压部可以为液压泵或气压泵，通过围压部向岩心夹持器内泵入液体或气体，给岩心夹持器内固定的岩样加围压，模拟井下的高压环境。

在步骤107中，当第二压力表的读数达到预设围压时，关闭第二阀门，此时第二压力表上显示的数值即为岩样的围压。

其中，预设围压根据如下公式(1)计算：

P＝Z×g×ρ_R×10^-6(1)

其中：

P为围压，也即岩样在井下的实际上覆岩石压力；

Z为岩样的垂直地层深度；

ρ_R为岩样的密度；

g为重力加速度。

在步骤108中，打开第四阀门，高压泵将高压气瓶中的甲烷气体泵入高压中间容器中，当第一压力表的读数达到预设压力时，关闭第四阀门。

在步骤109中，记录下第一压力表的读数P₁后打开第一阀门，使高压中间容器中的甲烷气体进入岩样中，当第一压力表的读数降低到一定范围后，关闭第一阀门，并记录此时第一压力表的读数P₂。其中，当第一压力表的读数降低到P₁的读数的85％～96％时，关闭第一阀门，让甲烷气体与岩样充分饱和，时间为24小时。

在步骤110中，待第三压力表的读数稳定后，记录第三压力表的读数P₃。当甲烷气体与岩样充分饱和后，甲烷气体吸附在岩样表面上的量不再增加，第三压力表的读数开始稳定。

在步骤111中，判断第三压力表的读数P₃是否达到地层气体压力，当第三压力表的读数P₃达到地层气体压力时，进入步骤112，当第三压力表的读数P₃未达到地层气体压力时，进入步骤109。

在步骤112中，根据第一压力表的读数P₁、第一压力表的读数P₂和第三压力表的读数P₃计算在第三压力表的读数P₃下岩样中的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量。

其中，忽略高压中间容器至岩心夹持器之间的管线的容积，则高压中间容器中减少的气体的量即为岩样中的页岩气总含量，岩样中的页岩气总含量可以根据公式(2)计算：

V_so＝(ρ₁×V₁-ρ₂×V₁)/ρ_s(2)

在公式(2)中，

V_so为岩样中的甲烷气体在标准状况的总体积；

ρ₁为打开第一阀门前高压中间容器中甲烷气体的密度，ρ₁根据公式(3)计算：

${\mathrm{\ρ}}_1=\frac{P_{1}M}{Z_{1}RT}---\left(3\right)$

V₁为高压中间容器的容积；

ρ₂为关闭第一阀门后高压中间容器中甲烷气体的密度，ρ₂根据公式(4)计算；

${\mathrm{\ρ}}_2=\frac{P_{2}M}{Z_{2}RT}---\left(4\right)$

ρ_s为甲烷气体在标准状况下的密度；

在公式(3)和公式(4)中，

P₁为打开第一阀门前第一压力表的读数；

P₂为关闭第一阀门后第一压力表的读数；

M为甲烷气体的分子量；

T为温度表的读数；

Z₁为压力为P₁时的甲烷气体的压缩因子；

Z₂为压力为P₂时的甲烷气体的压缩因子；

R为常量，且R＝0.008314MPa.m3/(kmol.K)。

由于在打开第一阀门之前已排出高压岩心夹持器中的空气，打开第一阀门后，高压中间容器中的甲烷气体经第一阀门进入包裹在岩样外部的胶筒内部，并与岩样饱和，故在忽略第一阀门和至岩心夹持器之间的管线的容积及岩样与胶筒之间的间隙的前提下，岩样中游离状态的页岩气含量可根据第三压力表的读数变化及岩样的自由空间体积计算得出，故岩样中游离状态的页岩气的含量根据公式(5)计算:

V_sy＝ρ₃×V₂/ρ_s(5)

在公式(5)中：

V_sy为岩样中游离状态的甲烷气体在标准状况下的体积；

ρ₃为关闭第一阀门后高压岩心夹持器中的气体密度，ρ₃根据公式(6)计算：

${\mathrm{\ρ}}_3=\frac{P_{3}M}{Z_{3}RT}---\left(6\right)$

V₂为高压岩心夹持器的自由空间体积，V₂根据公式(7)计算:

V₂＝φπd²L/4/100(7)

ρ_s为甲烷气体在标准状况下的密度；

在公式(6)中：

P₃为关闭第一阀门后第三压力表的读数；

M为甲烷气体的分子量；

T为温度表的读数；

Z₃为压力为P₃时的甲烷气体的压缩因子；

R为常数，且R＝0.008314MPa.m3/(kmol.K)

在公式(7)中：

φ为岩样的孔隙度；

d为岩样的直径；

L为岩样的长度。

吸附状态的页岩气的含量根据公式(8)计算：

V_sx＝V_so-V_sy(8)

在公式(8)中：

V_sx为岩样中吸附状态的甲烷气体在标准状况下的体积；

V_so为岩样中的甲烷气体在标准状况的总体积；

V_sy为岩样中游离状态的甲烷气体在标准状况下的体积。

当然，本领域技术人员可知，为了获得更加精确的测量结果，可用第一阀门至高压中间容器之间的管线的容积与高压中间容器的容积之和代替公式(2)中的高压中间容器的容积V₁，而用第一阀门至岩心夹持器之间的管线的体积、岩样与岩心夹持器之间的间隙的体积及岩样中的自由空间体积代替公式(5)中的高压岩心夹持器的自由空间体积V₂。

其中，标准状况指温度为0℃(273.15开)和压强为101.325千帕(1标准大气压，760毫米汞柱)的情况。

在步骤113中，根据不同的第三压力表的读数P₃下的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量，通过显示器显示页岩基质的含气性评价结果，具体为，单片机对实验数据进行处理后将实验结果传送给显示器，显示器以图像或图表的形式将实验结果显示出来。其中，当第三压力表的读数P₃达到地层气体压力时，岩样中储藏的页岩气含量最接近岩样在井下环境中储藏的吸附气含量。

实施例四

如图4所示是根据本实用新型实施例提供的测量页岩基质含气性的方法对某岩样进行实验所得的实验结果图，其中，横轴为第三压力表的读数P₃，纵轴为在该压力条件下岩样中的页岩气总含量、吸附状态的页岩气含量和游离状态的吸附气含量，其中，吸附状态的页岩气含量随着压力的升高先增大后减小，在吸附气含量临界点s处时该岩样中的吸附气含量达到最大值，而游离状态的页岩气含量和页岩气总含量随着压力的升高均逐渐增大。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述测量页岩基质含气量的装置用于测量岩样中的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量，所述测量页岩基质含气量的装置包括恒温箱、岩心夹持器、注气部、围压部和温度表；

通过所述恒温箱模拟井下高温环境；

所述岩心夹持器设置在所述恒温箱内，所述岩样夹持在所述岩心夹持器中；

所述注气部与所述岩心夹持器的入口连接，所述岩心夹持器和所述注气部之间设有第一压力表和第一阀门，且所述第一压力表位于所述第一阀门和所述注气部之间；

所述围压部与所述岩心夹持器连接，所述围压部沿所述岩样的周向向所述岩样施加压力，所述围压部和所述岩心夹持器之间设有第二阀门和第二压力表，所述第二压力表位于所述第二阀门和所述岩心夹持器之间；

所述岩心夹持器的出口管线上设有第三压力表和第三阀门，且所述第三压力表位于所述岩心夹持器和所述第三阀门之间；

所述温度表设置在所述恒温箱内部，通过所述温度表检测所述恒温箱内部的温度。

2.根据权利要求1所述的测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述注气部包括高压气瓶、高压泵和高压中间容器；

所述高压气瓶经所述高压泵与所述高压中间容器连接，且所述高压泵和所述高压中间容器之间设有第四阀门，所述高压中间容器经所述第一压力表和所述第一阀门与所述岩心夹持器的入口连接。

3.根据权利要求1所述的测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述围压部为液压泵。

4.根据权利要求1所述的测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述测量页岩基质含气量的装置还包括单片机和显示器；

所述单片机与所述温度表、所述第一压力表、所述第二压力表和所述第三压力表连接，通过所述单片机计算所述岩样在所述温度表显示的温度及所述第二压力表显示的围压下的页岩气总含量、游离状态的页岩气含量和吸附状态的页岩气含量；

所述显示器与所述单片机连接，通过所述显示器显示所述单片机的计算结果。

5.根据权利要求1所述的测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述岩心夹持器包括固定筒和胶筒，通过所述胶筒包裹所述岩样，通过所述固定筒夹持所述岩样，且所述胶筒位于所述固定筒内部。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的测量页岩基质含气量的装置，其特征在于，所述岩样为柱体，且所述岩样的直径为2.5厘米或7寸，所述岩样的长度在2.5～7.6厘米之间。