頁巖氣含量測定儀介紹 [1015]

1、主要內容前 言新型巖石解吸儀介紹應用效果分析結論與認識 頁巖氣（Shale GasShale Gas）是指在是指在富有機質富有機質泥頁巖及其夾層中，以泥頁巖及其夾層中，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巖氣藏階段頁巖氣藏階段有機質和黏土顆粒表面吸附與解吸有機質和黏土顆粒表面吸附與解吸氣體流入頁巖基質孔隙氣體流入頁巖基質孔隙氣體進入天然裂縫網絡氣體進入天然裂縫網絡最終形成頁巖氣藏最終形成頁巖氣藏頁巖氣賦存方式與成藏過程示意圖頁巖氣賦存方式與成藏過程示意圖（據（據Ron McD

2、onald，2002）一、前言 頁巖含氣量是頁巖氣資源資源評價和有利區(qū)優(yōu)選的關鍵參數，對確定頁巖是否具有開采價值、資源儲量預測具有重要的意義。一、前言n頁巖含氣量測定的直接方法，它能夠在模擬地層實際環(huán)境的條件下反映頁巖的含氣性特征，因此被用來作為頁巖氣含量測量的基本方法。解吸法等溫吸附法n是解吸的逆過程，通過等溫吸附模擬，研究富有機質頁巖的吸附特征和能力，獲得吸附氣含量參數數據，對于吸附態(tài)量少的頁巖氣誤差很大。n通過求取頁巖的電阻率、孔隙度、含氣飽和度、礦物組成、地層溫度、地層壓力等參數，進而計算地層總含氣量。測井解釋法一、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）解吸過程時間長，解吸氣量隨時間變化的動態(tài)響應較差；人工讀取氣體體積數據誤差大，耗時耗力；在解吸罐中石英砂孔隙、連接解吸罐與氣體檢測裝置的氣體傳輸線等體積難以估算。 質量法-流量計法對于解吸速率較低時氣體流速的測量誤差較大，測量數據的不確定性顯得過高；氣體成分受溫度壓力的影響，據質量流量換算的體積存在較大誤差。在裝樣后解吸罐和

4、導管中存在空氣，導致測量結果的誤差。 據測量原理不同，目前頁巖氣現場解吸儀器方法主要為體積法（排水取氣法和活塞法）和質量法（流量計法）。 為增加頁巖含氣量測試精度，節(jié)省人力成本，現場形成報告，獲得完整的損失氣、解吸氣和殘余氣含量，我們開展了頁巖含氣量儀器設計和研發(fā)，已形成產品，開展實驗性應用，獲得了較好的含氣量數據。主要內容前 言新型巖石解吸儀介紹應用效果分析結論與認識04 各種風險規(guī)避02 員工關系管理的誤區(qū)及原則03 員工關系管理分類闡述解吸氣檢測裝罐密封清潔稱重殘余氣分析解吸終止：解析氣量連續(xù)5小時不大于每小時0.2cm3/kg，可以結束解吸測定；解吸時間不得少于在解吸罐溫度達到預設溫度

5、后持續(xù)解析24個小時。損失氣計算罐中充滿飽和鹽水，或將用細粒石英砂填滿解吸罐空隙。一般要求巖心體積不低于解吸罐體積的50%。在實驗過程中，需準確記錄鉆遇巖心所在地層、提鉆、巖心到達井口及裝罐結束等時刻。頁巖解吸法分析過程二、新型巖石解吸儀介紹主要特點：測量過程自動化，可實時獲得解吸烴量數據，數據采集密度可達到20次/秒；火焰離子檢測器對烴類氣體檢測精密度高，可測得超低含量（ ppb級）的烴類氣體；不受檢測環(huán)境溫度和壓力的影響，只需在一定溫度壓力下對儀器進行標定，檢測結果中的解吸氣體體積即為標定溫度和壓力下的體積，無需進行體積校正?；鹧骐x子檢測器對水等無機物不敏感，巖心中殘余的水分蒸發(fā)對檢測結果

6、影響很小。二、新型巖石解吸儀介紹 由國家地質實驗測試中心設計，中國地質調查局油氣資源調查中心改裝，海城石油化工儀器廠加工完成。專利號為：201320306582.7。采用氫火焰離子檢測法原理主要特點： 操作上采用全電腦控制，儀器的運行、參數的設置、數據的接收均由安裝在電腦中的控制及數據處理軟件來完成，真正實現了“傻瓜式”操作； 軟件隨時記錄環(huán)境溫度和大氣壓變化，并將所測氣體體積轉化為標態(tài)下的體積。 整個分析過程中無需人為干預，即提高了分析精度，減少人為干預造成的誤差，又降低了人的工作強度，節(jié)約了成本。二、新型巖石解吸儀介紹采用火焰離子檢測法原理 由國家地質實驗測試中心設計，中國地質調查局油氣資

7、源調查中心改裝，海城石油化工儀器廠加工完成。專利號為：201320306582.7。2413解吸氣分析根據峰面積與標準體積的工作曲線關系，按照峰面積計算解吸氣標準體積（Vdes），并繪制解吸氣標準體積（Vdes）與解吸時間的關系曲線圖；總含氣量計算W =（Vdes + Vlos + Vres）/m其中：標準體積的單位為mL，樣品質量m的單位為kg，含氣量W的單位為mL/kg。損失氣計算根據解吸氣標準體積與解吸時間的關系曲線圖，計算樣品進入密閉解吸罐前的損失氣標準體積（Vlos）；殘余氣分析對待測樣品稱重得到樣品質量（m），粉碎樣品，測量并計算殘余氣標準體積（Vres）二、新型巖石解吸儀介紹采用

8、火焰離子檢測法原理將待分析的巖心放入解吸罐中，注滿飽和食鹽水后將樣品罐密封好，放入儀器中，加熱到設定溫度，樣品中不斷解吸出來的全部氣體進入氣體采集罐中，氣體采集罐中注滿飽和食鹽水，隨著氣體的不斷注入，氣體采集罐中的液面隨之下降，液位檢測器精確的讀出液位的變化，進而計算出液體體積的變化即解吸氣的量。（1）雙組樣品測試罐，提高測試效率；（2）連續(xù)排水集氣并自動計數，操作簡單、無需人工值守；（3）可獲得氣體樣品，便于進一步研究分析；（4）數據采集測量精度高，精度高和重復性好，響應速度快；（5）軟件平臺自動采集、存儲數據，自動處理并現場生成報告；（6）無需人工干預，簡單易用，測試周期短；（7）便攜式加

9、固設計，適應惡劣環(huán)境工作等優(yōu)勢。二、新型巖石解吸儀介紹采用排水取氣、智能傳感器檢測法原理二、新型巖石解吸儀介紹采用排水取氣、智能傳感器檢測法原理將液位檢測器置于一個專用的桶內，而集氣桶內沒有任何物體，這樣就可以實現每次測試時液體完全充滿集氣桶，而集氣時，隨著集氣桶內的氣體的增加，液位下降，排除的液體進入液位檢測器所在的測試桶內，使液位上升，從而檢測排除氣體的體積。創(chuàng)新方法04 各種風險規(guī)避02 員工關系管理的誤區(qū)及原則03 員工關系管理分類闡述二、新型巖石解吸儀介紹目前測量殘余氣大多采用球磨或電磁振動等機械破碎方式，體積龐大，機械振動與噪聲大，實驗過程改變溫度等條件存在困難。該裝置依靠重力下降

10、并通過砂輪研磨的原理主要特點小型便攜結構簡單體積小、重量輕，方便野外現場攜帶與操作，解決了常規(guī)殘余氣處理體積龐大的難題；結構簡單合理、運行噪音低，對樣品大小沒有特殊要求，破碎均勻，滿足頁巖殘余氣分析的要求。創(chuàng)新實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容前 言新型巖石解吸儀介紹應用效果分析結論與認識溝通知識概述 含氣量是頁巖氣生產力評價和資源量預測評估的關鍵參數，對含氣量測試方法研究和應用實踐是顯得尤為重要。該系列設備穩(wěn)定性好，適應范圍寬，攜帶方便，環(huán)境適應力強，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使用。分

11、別應用于柴頁2井、天星1井、慈頁1井、增深3井、塔25井，共獲得近100個可靠的含氣量測試數據，為優(yōu)選出“低風險區(qū)”提供更詳細的資料認識，為頁巖氣勘查研究奠定了一定基礎。三、應用效果分析鉆探目的:開展湘西北下古生界頁巖氣鉆探調查研究，依據石門慈利地區(qū)下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁巖氣地質特征，優(yōu)選出低風險區(qū)，并提供合理的井位實施頁巖氣鉆井1口，開展頁巖氣富集層段儲層測井識別與解釋、評價方法研究。三、應用效果分析 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) 構造位置：常德地區(qū)江南雪峰推覆隆起帶景龍橋向斜 設計井深：2180m 目的層：牛蹄塘組燈影組 完鉆層位：燈影組 完鉆原則：進入燈影組30m完鉆

12、區(qū)域地層特征：依據野外地質調查與區(qū)域地質資料，勘查區(qū)塊基底為元古界板溪群淺變質巖，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)內黑色頁巖主要發(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、應用效果分析第二章 領導力2.3 領導力的提升慈頁1井解吸氣與地球化學分析綜合圖三、應用效果分析0.0010.010.1102468解吸氣含量,m3/tTOC,%殘余氣與有機碳含量關系(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 領導力2.3 領導力的提升含氣性與地化分析技術的相關性在地質研究中，有機碳含量（）主要實驗室分析測試方法獲得，該方法周期較長，受鉆井取心和實驗分析費用的限制，一般不可能獲得連續(xù)的 參數，因此常以有限樣品的均值來代表整套泥頁巖層的有機碳含量。實際地質條件下，頁巖通常呈分散的薄層，單純采用離散 實驗室分析值的幾何平均來評價較厚頁巖層的生烴潛力顯然是不合理的?！究焖?、經濟的優(yōu)點】通過地化分析技術，就可以彌補這

14、些不足，也為區(qū)域上高有機碳的展布特征分析提供了重要參數。三、應用效果分析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TOC,%熱解法所測TOC，%TOC參數對比圖0.0010.010.110.1 1.0 10.0 解吸氣含量,m3/t熱解法所測TOC，%熱解分析TOC與解吸氣含量相關性第二章 領導力2.3 領導力的提升慈頁1井含氣性與礦物分布圖三、應用效果分析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系可能受粘土礦物的存在方式、數量、成分等影響，也可能受解吸時間影響。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巖石的壓實程度有一定的影響，石英含量在一定程度上間接反映了孔隙含量的多少。在壓實過程中石英硬度越高，原生孔隙保存越有利。第二章 領導力2.3 領導力的提升00.10.20.360708090100110損失氣含量,m3/t伊利石,%損失氣與伊利石含量關系00.10.20.3020406080損失氣含量,m3/t石英,%損失氣與石英含量關系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系00.51020406080殘余氣含量,m3/t石英,%殘余氣與石英含量關系00.51010203040殘余氣含量,m3/t粘土礦物,%殘余氣與粘土礦物含量關系00.5105101520殘余氣含量,m3/t綠泥石,%殘余氣與綠泥石含量關系孔隙的演化及保存和粘土礦物有著非常重要的作用，孔隙演化趨勢與伊利石和綠泥石相對含量的變化相反，含量越高，礦物內孔隙就越不發(fā)育，不利頁巖氣的賦存，從而含氣量較低。04 各種風險規(guī)避02 員工關系管理的誤區(qū)及原則03 員工關系管理分類闡述本井解吸氣在2266.82-2267.00m、2479.78-2479.97m點火成功。從本井牛蹄塘組解吸氣分析看，整體含氣性相對較好，可達0.8-1.0/m3/t，有機碳的含量( TOC) 與頁巖解吸氣之間線性關系良好，但頁巖中殘余氣含量較高，有待進一步分析探討。解吸氣點火成功三、應用效果分析主要內容前 言新型巖石解吸儀介紹應用效果分析結論與認識四、結論與認識頁巖含氣性的數據是頁巖氣勘探開發(fā)與實驗研究首要獲取的基礎信息之一，加強