CN208313754U - 针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置 - Google Patents

Abstract

针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，涉及测量技术领域；其特征在于：解吸罐(3)内底部通过螺钉固定安装有液位传感器(12)与电加热器(13)；滤网支架(7)放置于解吸罐(3)内底部中央，滤网(6)放置于滤网支架(7)上方；解吸罐(3)内侧壁中间部分通过螺钉固定有超声波清洗装置(4)；解吸罐(3)上方通过螺纹连接方式安装有解吸罐压帽(2)；解吸罐压帽(2)上安装有泄油孔(1)与压力传感器(8)；解吸罐(3)侧面底部开有进油孔(10)，进油孔(10)外安装有三通阀(11)。本实用新型结构简单，设计巧妙，结构简单，设计巧妙，解决常压地层岩心含气量测试困难的问题，对常压地层页岩气资源评价意义重大。

Description

针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置

技术领域

本实用新型涉及计量测量技术领域，尤其是针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置。

背景技术

近二十年，美国页岩气开发获得巨大成功，使之完成了能源革命，改变了世界能源格局。中国页岩气资源总量134万亿立方米，居世界第一。随着中石化在重庆涪陵焦石坝及中石油在四川长宁、威远等地龙马溪组页岩气勘探开发工作，使得我国目前页岩气的开发及利用已居世界第二位。

目前，国际通用评价页岩气资源优劣主要有保存条件(地质构造特征)、页岩含气量、优质页岩厚度、TOC(有机质总量)、R0(有机质成熟度)等主要指标。其中页岩含气量是一非常重要指标，代表每吨页岩中含有多少页岩气(单位：立方米/吨)。页岩含气量数据主要是在钻井现场通过现场解吸试验获得。随着中国页岩气开发的推进，发现四川盆地外复杂构造区，页岩的厚度、TOC、R0、埋深等指标都比较理想，但现场解吸实验页岩含气量偏低，甚至没有，并且大量的钻井获取的岩心现场解吸实验甲烷含量低，氮气组成高。

近几年通过大量的研究发现，造成四川盆地外页岩现场解吸甲烷含量低，氮气组成高与其地质特征及与未及时调整现场解吸实验方法有很大关系。由于四川盆地外复杂构造区经历多次的地质运动，造成地下页岩压力系数偏低；钻井时，泥浆对岩心的污染。页岩岩心由于含泥质成分，岩心吸水膨胀、固体颗粒堵塞等，导致岩心内部甲烷气体无法有效地运移出来，所以造成岩心现场解吸实验数据不准确，不能客观地反映页岩真实的含气性；原现场解吸试验装置不能有效地解决解吸罐内空气对岩心解吸气体组分干扰，产生比较大的测试数据误差。

有鉴于此，本实用新型提供针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种能将岩心内部甲烷气体有效地运移出来的能够准确测量页岩真实含气量的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，主要包括解吸罐压帽与解吸罐；其特征在于：解吸罐内底部通过螺钉固定安装有液位传感器与电加热器；滤网支架放置于解吸罐内底部中央，滤网放置于滤网支架上方；解吸罐内侧壁中间部分通过螺钉固定有超声波清洗装置；解吸罐上方通过螺纹连接方式安装有解吸罐压帽；解吸罐压帽上安装有泄油孔与压力传感器；解吸罐侧面底部开有进油孔，进油孔外安装有三通阀。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：解吸罐压帽上设有取样孔。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：滤网上放置有岩心。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：解吸罐中装有油。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：超声波清洗装置的圆周上设有3-6个点状超声波清洗换能器，且超声波清洗换能器处于岩心周围。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：超声波清洗装置的高度大于岩心。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：解吸罐压帽与解吸罐之间设有密封圈。

所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其中：滤网支架为圆筒结构。

有益效果

本实用新型在使用时，超声波发生器产生持续的超声波，由超声波的空化作用，使得附着在被测试岩心表面及浅层的残余泥浆及固体颗粒脱落，减少了常压地层页岩岩心页岩气流出阻力。由于油不会对岩心内部微裂缝产生影响，这样，泥浆污染造成岩心吸水微裂缝膨胀及泥浆固体颗粒堵塞阻碍页岩气流出的现象得以避免。

本实用新型结构简单，设计巧妙，解决常压地层由于钻井泥浆对岩心造成污染，导致岩心含气量测试困难问题，对常压地层页岩气资源评价意义重大；也解决了页岩气现场解吸试验中气体组分测试的空气影响问题，提高了测试准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标记：1、泄油孔；2、解吸罐压帽；3、解吸罐；4、超声波清洗装置；5、岩心；6、滤网；7、滤网支架；8、压力传感器；9、取样孔；10、进油孔；11、三通阀；12、液位传感器；13、电加热器；14、油。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置的具体实施方式、结构、特征及其效果，详细说明如后。

参见附图1，本实用新型提供的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，主要包括解吸罐压帽2与解吸罐3；其特征在于：解吸罐3内底部通过螺钉固定安装有液位传感器12与电加热器13，其中电加热器13可以将油温加热到设定的试验温度；滤网支架7放置于解吸罐3内底部中央，滤网6放置与滤网支架7上方；解吸罐3内侧壁中间部分通过螺钉固定有超声波清洗装置4用于将岩心5表面的泥洗掉；解吸罐3上方通过螺纹连接方式安装有解吸罐压帽2；解吸罐压帽2上安装有泄油孔1与压力传感器8；解吸罐3侧面底部开有进油孔10，进油孔10外安装有三通阀11；解吸罐压帽2上设有取样孔9；滤网6上放置有岩心5；解吸罐3中装有油14；超声波清洗装置4的圆周上设有3个点状超声波清洗换能器，且超声波清洗换能器处于岩心5周围，便于将岩心5清洗干净；超声波清洗装置4的高度大于岩心5；解吸罐压帽2与解吸罐3之间设有密封圈；滤网支架7为圆筒结构便于收集岩心7上的泥浆颗粒使得泥浆颗粒不易受到扰动而较为稳定。

在使用时，岩心5被取出后，装解吸罐3中，拧上解吸罐压帽2后，安装取样孔9、压力传感器8与泄油孔1相关管线阀门，通过电加热器13将油14的温度加热至设定的试验温度；通过三通阀11与进油孔10，使用恒流泵持续地向解吸罐3中注入油14，直至泄油孔1有油14流出，说明解吸罐6中已完全充满油；停泵后，通过电加热器11设定实验温度，然后，关闭泄油孔1，打开三通阀11的第三出口，解吸罐3内油14从进油孔10中流出后通过三通阀1的第三出口流出，直至解吸罐3内压力平衡，进油孔10不再有油14流出后，关闭三通阀11的第三出口，此时，液位传感器12测量出解吸罐3内油的实际高度，可计算出解吸罐3内由于油14流出产生的负压空间容积，以便后期修正测量数据。

此时启动超声波装置4对被测岩心5试样表面进行清洗，附着在岩心5表面的泥浆颗粒，透过滤网支架7上的滤网6掉落至解吸罐3底部，岩心5中页岩气便会顺利地从裂隙中流出；由于油14不会对岩心5内部微裂缝产生影响，这样，泥浆污染造成岩心5吸水微裂缝膨胀及泥浆固体颗粒堵塞阻碍页岩气流出的现象得以避免。

由于超声波清洗使岩心5降低了由于泥浆及固体颗粒堵塞而造成的影响，减少了页岩气流出阻力。因此可有效地降低由于岩心5内部低压力系数造成的测量误差，获得其真实的含气量数据。随着岩心5源源不断地解析出页岩气，通过压力传感器8测量解吸罐内气体压力，通过气体方程PV＝nRT便可计算出解吸气总量。

在整个解吸试验过程中，由于使用油14置换出解吸罐3中的空气，因此可以根据需要通过取样孔9定量地取样进行气体组分分析，避免了由于空气造成的样品组分分析误差。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，主要包括解吸罐压帽(2)与解吸罐(3)；其特征在于：解吸罐(3)内底部通过螺钉固定安装有液位传感器(12)与电加热器(13)；滤网支架(7)放置于解吸罐(3)内底部中央，滤网(6)放置于滤网支架(7)上方；解吸罐(3)内侧壁中间部分通过螺钉固定有超声波清洗装置(4)；解吸罐(3)上方通过螺纹连接方式安装有解吸罐压帽(2)；解吸罐压帽(2)上安装有泄油孔(1)与压力传感器(8)；解吸罐(3)侧面底部开有进油孔(10)，进油孔(10)外安装有三通阀(11)。

2.如权利要求1所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：解吸罐压帽(2)上设有取样孔(9)。

3.如权利要求1所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：滤网(6)上放置有岩心(5)。

4.如权利要求3所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：解吸罐(3)中装有油(14)。

5.如权利要求1所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：超声波清洗装置(4)的圆周上设有3-6个点状超声波清洗换能器；且超声波清洗换能器处于岩心(5)周围。

6.如权利要求5所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：超声波清洗装置(4)的高度大于岩心(5)。

7.如权利要求1所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：解吸罐压帽(2)与解吸罐(3)之间设有密封圈。

8.如权利要求1所述的针对常压地层新型页岩气现场解吸试验装置，其特征在于：滤网支架(7)为圆筒结构。