頁(yè)巖氣含量測(cè)定儀介紹 [1015]

1、主要內(nèi)容前 言新型巖石解吸儀介紹應(yīng)用效果分析結(jié)論與認(rèn)識(shí) 頁(yè)巖氣（Shale GasShale Gas）是指在是指在富有機(jī)質(zhì)富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖及其夾層中，以泥頁(yè)巖及其夾層中，以吸附態(tài)吸附態(tài)和和游游離態(tài)離態(tài)為主要方式存在并富集的天然氣。為主要方式存在并富集的天然氣。吸附階段吸附階段孔隙充填階段孔隙充填階段裂縫充填階段裂縫充填階段頁(yè)巖氣藏階段頁(yè)巖氣藏階段有機(jī)質(zhì)和黏土顆粒表面吸附與解吸有機(jī)質(zhì)和黏土顆粒表面吸附與解吸氣體流入頁(yè)巖基質(zhì)孔隙氣體流入頁(yè)巖基質(zhì)孔隙氣體進(jìn)入天然裂縫網(wǎng)絡(luò)氣體進(jìn)入天然裂縫網(wǎng)絡(luò)最終形成頁(yè)巖氣藏最終形成頁(yè)巖氣藏頁(yè)巖氣賦存方式與成藏過(guò)程示意圖頁(yè)巖氣賦存方式與成藏過(guò)程示意圖（據(jù)（據(jù)Ron McD

2、onald，2002）一、前言 頁(yè)巖含氣量是頁(yè)巖氣資源資源評(píng)價(jià)和有利區(qū)優(yōu)選的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)確定頁(yè)巖是否具有開(kāi)采價(jià)值、資源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)具有重要的意義。一、前言n頁(yè)巖含氣量測(cè)定的直接方法，它能夠在模擬地層實(shí)際環(huán)境的條件下反映頁(yè)巖的含氣性特征，因此被用來(lái)作為頁(yè)巖氣含量測(cè)量的基本方法。解吸法等溫吸附法n是解吸的逆過(guò)程，通過(guò)等溫吸附模擬，研究富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖的吸附特征和能力，獲得吸附氣含量參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)于吸附態(tài)量少的頁(yè)巖氣誤差很大。n通過(guò)求取頁(yè)巖的電阻率、孔隙度、含氣飽和度、礦物組成、地層溫度、地層壓力等參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算地層總含氣量。測(cè)井解釋法一、前言解吸法 含氣量=Lost Gas（損失氣）+ Measured G

3、as（解吸氣）+ Residual Gas（殘余氣）123鉆遇巖層到取出裝入解吸罐之前釋放出的氣體體積。頁(yè)巖巖心裝入解吸罐后在大氣壓力下自然解吸出的氣體含量。樣品在解吸罐中解吸終止后仍留在巖芯中的氣體體積，是頁(yè)巖含氣量的重要組成部分。一、前言常規(guī)體積法（排水取氣法和活塞法）解吸過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，解吸氣量隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差；人工讀取氣體體積數(shù)據(jù)誤差大，耗時(shí)耗力；在解吸罐中石英砂孔隙、連接解吸罐與氣體檢測(cè)裝置的氣體傳輸線(xiàn)等體積難以估算。 質(zhì)量法-流量計(jì)法對(duì)于解吸速率較低時(shí)氣體流速的測(cè)量誤差較大，測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定性顯得過(guò)高；氣體成分受溫度壓力的影響，據(jù)質(zhì)量流量換算的體積存在較大誤差。在裝樣后解吸罐和

4、導(dǎo)管中存在空氣，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的誤差。 據(jù)測(cè)量原理不同，目前頁(yè)巖氣現(xiàn)場(chǎng)解吸儀器方法主要為體積法（排水取氣法和活塞法）和質(zhì)量法（流量計(jì)法）。 為增加頁(yè)巖含氣量測(cè)試精度，節(jié)省人力成本，現(xiàn)場(chǎng)形成報(bào)告，獲得完整的損失氣、解吸氣和殘余氣含量，我們開(kāi)展了頁(yè)巖含氣量?jī)x器設(shè)計(jì)和研發(fā)，已形成產(chǎn)品，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用，獲得了較好的含氣量數(shù)據(jù)。主要內(nèi)容前 言新型巖石解吸儀介紹應(yīng)用效果分析結(jié)論與認(rèn)識(shí)04 各種風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避02 員工關(guān)系管理的誤區(qū)及原則03 員工關(guān)系管理分類(lèi)闡述解吸氣檢測(cè)裝罐密封清潔稱(chēng)重殘余氣分析解吸終止：解析氣量連續(xù)5小時(shí)不大于每小時(shí)0.2cm3/kg，可以結(jié)束解吸測(cè)定；解吸時(shí)間不得少于在解吸罐溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度

5、后持續(xù)解析24個(gè)小時(shí)。損失氣計(jì)算罐中充滿(mǎn)飽和鹽水，或?qū)⒂眉?xì)粒石英砂填滿(mǎn)解吸罐空隙。一般要求巖心體積不低于解吸罐體積的50%。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需準(zhǔn)確記錄鉆遇巖心所在地層、提鉆、巖心到達(dá)井口及裝罐結(jié)束等時(shí)刻。頁(yè)巖解吸法分析過(guò)程二、新型巖石解吸儀介紹主要特點(diǎn)：測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化，可實(shí)時(shí)獲得解吸烴量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集密度可達(dá)到20次/秒；火焰離子檢測(cè)器對(duì)烴類(lèi)氣體檢測(cè)精密度高，可測(cè)得超低含量（ ppb級(jí)）的烴類(lèi)氣體；不受檢測(cè)環(huán)境溫度和壓力的影響，只需在一定溫度壓力下對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定，檢測(cè)結(jié)果中的解吸氣體體積即為標(biāo)定溫度和壓力下的體積，無(wú)需進(jìn)行體積校正。火焰離子檢測(cè)器對(duì)水等無(wú)機(jī)物不敏感，巖心中殘余的水分蒸發(fā)對(duì)檢測(cè)結(jié)果

6、影響很小。二、新型巖石解吸儀介紹 由國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心設(shè)計(jì)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心改裝，海城石油化工儀器廠(chǎng)加工完成。專(zhuān)利號(hào)為：201320306582.7。采用氫火焰離子檢測(cè)法原理主要特點(diǎn)： 操作上采用全電腦控制，儀器的運(yùn)行、參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)的接收均由安裝在電腦中的控制及數(shù)據(jù)處理軟件來(lái)完成，真正實(shí)現(xiàn)了“傻瓜式”操作； 軟件隨時(shí)記錄環(huán)境溫度和大氣壓變化，并將所測(cè)氣體體積轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下的體積。 整個(gè)分析過(guò)程中無(wú)需人為干預(yù)，即提高了分析精度，減少人為干預(yù)造成的誤差，又降低了人的工作強(qiáng)度，節(jié)約了成本。二、新型巖石解吸儀介紹采用火焰離子檢測(cè)法原理 由國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心設(shè)計(jì)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資

7、源調(diào)查中心改裝，海城石油化工儀器廠(chǎng)加工完成。專(zhuān)利號(hào)為：201320306582.7。2413解吸氣分析根據(jù)峰面積與標(biāo)準(zhǔn)體積的工作曲線(xiàn)關(guān)系，按照峰面積計(jì)算解吸氣標(biāo)準(zhǔn)體積（Vdes），并繪制解吸氣標(biāo)準(zhǔn)體積（Vdes）與解吸時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)圖；總含氣量計(jì)算W =（Vdes + Vlos + Vres）/m其中：標(biāo)準(zhǔn)體積的單位為mL，樣品質(zhì)量m的單位為kg，含氣量W的單位為mL/kg。損失氣計(jì)算根據(jù)解吸氣標(biāo)準(zhǔn)體積與解吸時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)圖，計(jì)算樣品進(jìn)入密閉解吸罐前的損失氣標(biāo)準(zhǔn)體積（Vlos）；殘余氣分析對(duì)待測(cè)樣品稱(chēng)重得到樣品質(zhì)量（m），粉碎樣品，測(cè)量并計(jì)算殘余氣標(biāo)準(zhǔn)體積（Vres）二、新型巖石解吸儀介紹采用

8、火焰離子檢測(cè)法原理將待分析的巖心放入解吸罐中，注滿(mǎn)飽和食鹽水后將樣品罐密封好，放入儀器中，加熱到設(shè)定溫度，樣品中不斷解吸出來(lái)的全部氣體進(jìn)入氣體采集罐中，氣體采集罐中注滿(mǎn)飽和食鹽水，隨著氣體的不斷注入，氣體采集罐中的液面隨之下降，液位檢測(cè)器精確的讀出液位的變化，進(jìn)而計(jì)算出液體體積的變化即解吸氣的量。（1）雙組樣品測(cè)試罐，提高測(cè)試效率；（2）連續(xù)排水集氣并自動(dòng)計(jì)數(shù)，操作簡(jiǎn)單、無(wú)需人工值守；（3）可獲得氣體樣品，便于進(jìn)一步研究分析；（4）數(shù)據(jù)采集測(cè)量精度高，精度高和重復(fù)性好，響應(yīng)速度快；（5）軟件平臺(tái)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，自動(dòng)處理并現(xiàn)場(chǎng)生成報(bào)告；（6）無(wú)需人工干預(yù)，簡(jiǎn)單易用，測(cè)試周期短；（7）便攜式加

9、固設(shè)計(jì)，適應(yīng)惡劣環(huán)境工作等優(yōu)勢(shì)。二、新型巖石解吸儀介紹采用排水取氣、智能傳感器檢測(cè)法原理二、新型巖石解吸儀介紹采用排水取氣、智能傳感器檢測(cè)法原理將液位檢測(cè)器置于一個(gè)專(zhuān)用的桶內(nèi)，而集氣桶內(nèi)沒(méi)有任何物體，這樣就可以實(shí)現(xiàn)每次測(cè)試時(shí)液體完全充滿(mǎn)集氣桶，而集氣時(shí)，隨著集氣桶內(nèi)的氣體的增加，液位下降，排除的液體進(jìn)入液位檢測(cè)器所在的測(cè)試桶內(nèi)，使液位上升，從而檢測(cè)排除氣體的體積。創(chuàng)新方法04 各種風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避02 員工關(guān)系管理的誤區(qū)及原則03 員工關(guān)系管理分類(lèi)闡述二、新型巖石解吸儀介紹目前測(cè)量殘余氣大多采用球磨或電磁振動(dòng)等機(jī)械破碎方式，體積龐大，機(jī)械振動(dòng)與噪聲大，實(shí)驗(yàn)過(guò)程改變溫度等條件存在困難。該裝置依靠重力下降

10、并通過(guò)砂輪研磨的原理主要特點(diǎn)小型便攜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小、重量輕，方便野外現(xiàn)場(chǎng)攜帶與操作，解決了常規(guī)殘余氣處理體積龐大的難題；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、運(yùn)行噪音低，對(duì)樣品大小沒(méi)有特殊要求，破碎均勻，滿(mǎn)足頁(yè)巖殘余氣分析的要求。創(chuàng)新實(shí)用的小型便攜式前處理裝置，為殘余氣分析研究提供了可靠的工具。二、新型巖石解吸儀介紹主要內(nèi)容前 言新型巖石解吸儀介紹應(yīng)用效果分析結(jié)論與認(rèn)識(shí)溝通知識(shí)概述 含氣量是頁(yè)巖氣生產(chǎn)力評(píng)價(jià)和資源量預(yù)測(cè)評(píng)估的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)含氣量測(cè)試方法研究和應(yīng)用實(shí)踐是顯得尤為重要。該系列設(shè)備穩(wěn)定性好，適應(yīng)范圍寬，攜帶方便，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，可以連續(xù)指示不同釋氣階段中體積變化的差異。 目前，三種解吸儀器已正式投入生產(chǎn)使用。分

11、別應(yīng)用于柴頁(yè)2井、天星1井、慈頁(yè)1井、增深3井、塔25井，共獲得近100個(gè)可靠的含氣量測(cè)試數(shù)據(jù)，為優(yōu)選出“低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)”提供更詳細(xì)的資料認(rèn)識(shí)，為頁(yè)巖氣勘查研究奠定了一定基礎(chǔ)。三、應(yīng)用效果分析鉆探目的:開(kāi)展湘西北下古生界頁(yè)巖氣鉆探調(diào)查研究，依據(jù)石門(mén)慈利地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖氣地質(zhì)特征，優(yōu)選出低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，并提供合理的井位實(shí)施頁(yè)巖氣鉆井1口，開(kāi)展頁(yè)巖氣富集層段儲(chǔ)層測(cè)井識(shí)別與解釋、評(píng)價(jià)方法研究。三、應(yīng)用效果分析 地理位置： 湖南省張家界湖南省張家界市慈利縣景龍橋鄉(xiāng) 構(gòu)造位置：常德地區(qū)江南雪峰推覆隆起帶景龍橋向斜 設(shè)計(jì)井深：2180m 目的層：牛蹄塘組燈影組 完鉆層位：燈影組 完鉆原則：進(jìn)入燈影組30m完鉆

12、區(qū)域地層特征：依據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查與區(qū)域地質(zhì)資料，勘查區(qū)塊基底為元古界板溪群淺變質(zhì)巖，上覆蓋層自下而上依次為震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系中上統(tǒng)、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、下第三系，局部覆蓋第四系。區(qū)內(nèi)黑色頁(yè)巖主要發(fā)育在下寒武統(tǒng)牛蹄塘組和上奧陶統(tǒng)五峰組下志留統(tǒng)龍馬溪組，其次在上震旦統(tǒng)陡山沱組。三、應(yīng)用效果分析第二章 領(lǐng)導(dǎo)力2.3 領(lǐng)導(dǎo)力的提升慈頁(yè)1井解吸氣與地球化學(xué)分析綜合圖三、應(yīng)用效果分析0.0010.010.1102468解吸氣含量,m3/tTOC,%殘余氣與有機(jī)碳含量關(guān)系(1) 0.969 nCH4(2) 1.017 nC2H6(3) 1.127 nC3H8(4) 1.588

13、22DMC30100200300400500600700800900mV11.11.21.31.41.51.61.71.81.9min烴類(lèi)中以甲烷氣體為主牛蹄塘組牛蹄塘組牛蹄塘組牛蹄塘組第二章 領(lǐng)導(dǎo)力2.3 領(lǐng)導(dǎo)力的提升含氣性與地化分析技術(shù)的相關(guān)性在地質(zhì)研究中，有機(jī)碳含量（）主要實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試方法獲得，該方法周期較長(zhǎng)，受鉆井取心和實(shí)驗(yàn)分析費(fèi)用的限制，一般不可能獲得連續(xù)的 參數(shù)，因此常以有限樣品的均值來(lái)代表整套泥頁(yè)巖層的有機(jī)碳含量。實(shí)際地質(zhì)條件下，頁(yè)巖通常呈分散的薄層，單純采用離散 實(shí)驗(yàn)室分析值的幾何平均來(lái)評(píng)價(jià)較厚頁(yè)巖層的生烴潛力顯然是不合理的?！究焖佟⒔?jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)】通過(guò)地化分析技術(shù)，就可以彌補(bǔ)這

14、些不足，也為區(qū)域上高有機(jī)碳的展布特征分析提供了重要參數(shù)。三、應(yīng)用效果分析y = 0.8591x + 1.0496R2 = 0.77010.0 2.0 4.0 6.0 8.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 硫碳分析儀所測(cè)TOC,%熱解法所測(cè)TOC，%TOC參數(shù)對(duì)比圖0.0010.010.110.1 1.0 10.0 解吸氣含量,m3/t熱解法所測(cè)TOC，%熱解分析TOC與解吸氣含量相關(guān)性第二章 領(lǐng)導(dǎo)力2.3 領(lǐng)導(dǎo)力的提升慈頁(yè)1井含氣性與礦物分布圖三、應(yīng)用效果分析00.050.10.150.2010203040解吸氣含量,m3/t粘土礦物,%解吸氣與粘土礦物含量關(guān)系00.050.10.1

15、50.20.0 20.0 40.0 60.0 80.0 解吸氣含量,m3/t石英,%解吸氣與石英含量關(guān)系可能受粘土礦物的存在方式、數(shù)量、成分等影響，也可能受解吸時(shí)間影響。方解石、白云石、黃鐵礦與粘土礦物規(guī)律一致。碎屑石英含量的高低對(duì)巖石的壓實(shí)程度有一定的影響，石英含量在一定程度上間接反映了孔隙含量的多少。在壓實(shí)過(guò)程中石英硬度越高，原生孔隙保存越有利。第二章 領(lǐng)導(dǎo)力2.3 領(lǐng)導(dǎo)力的提升00.10.20.360708090100110損失氣含量,m3/t伊利石,%損失氣與伊利石含量關(guān)系00.10.20.3020406080損失氣含量,m3/t石英,%損失氣與石英含量關(guān)系00.10.20.30102

16、03040損失氣含量,m3/t粘土礦物,%損失氣與粘土礦物含量關(guān)系00.51020406080殘余氣含量,m3/t石英,%殘余氣與石英含量關(guān)系00.51010203040殘余氣含量,m3/t粘土礦物,%殘余氣與粘土礦物含量關(guān)系00.5105101520殘余氣含量,m3/t綠泥石,%殘余氣與綠泥石含量關(guān)系孔隙的演化及保存和粘土礦物有著非常重要的作用，孔隙演化趨勢(shì)與伊利石和綠泥石相對(duì)含量的變化相反，含量越高，礦物內(nèi)孔隙就越不發(fā)育，不利頁(yè)巖氣的賦存，從而含氣量較低。04 各種風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避02 員工關(guān)系管理的誤區(qū)及原則03 員工關(guān)系管理分類(lèi)闡述本井解吸氣在2266.82-2267.00m、2479.78-2479.97m點(diǎn)火成功。從本井牛蹄塘組解吸氣分析看，整體含氣性相對(duì)較好，可達(dá)0.8-1.0/m3/t，有機(jī)碳的含量( TOC) 與頁(yè)巖解吸氣之間線(xiàn)性關(guān)系良好，但頁(yè)巖中殘余氣含量較高，有待進(jìn)一步分析探討。解吸氣點(diǎn)火成功三、應(yīng)用效果分析主要內(nèi)容前 言新型巖石解吸儀介紹應(yīng)用效果分析結(jié)論與認(rèn)識(shí)四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)頁(yè)巖含氣性的數(shù)據(jù)是頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究首要獲取的基礎(chǔ)信息之一，加強(qiáng)