本实用新型专利技术公开了一种多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置，设置有高压驱替泵，高压驱替泵通过高压管线与阀门、高压中间容器、压力表、高压中间容器、压力表、阀门连接；设置真空泵，通过高压管线与中间容器、中间容器、脉冲发生器和恒温系统连接；设置有恒温系统；设置有围压泵，围压泵通过高压管线与压力表、水蒸气发生器和恒温系统连接；又设有气体流量计，该流量计通过高压管线与气液分离器、恒温系统连接。本实用新型专利技术可分别测量实验岩心的孔隙度、渗透率，吸附量，气水相渗、实验过程中岩心电阻率的变化，以及不同含水饱和度对吸附解析量的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置
本技术属于煤页岩气吸附解析测定
，尤其涉及一种多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置。
技术介绍
煤/页岩具有一定的孔隙度，可以蕴藏一定量的石油或者天然气。这部分资源属于非常规油气藏，我国页岩气储量达到了31.5万亿方，到2020年，我国将新增煤层气探明地质储量1万亿立方米；煤层气(煤矿瓦斯)抽采量力争达到400亿立方米，开采潜力巨大。目前对于煤页岩气吸附曲线测定主要参考煤层气的等温吸附曲线的测定方法来进行实验，实验过程中将煤页岩研磨成60—80目的粉末来进行等温吸附实验。该方法破坏了原始岩心的孔隙结构，测得实验结果是否具有代表性还有待进一步探讨。而页岩吸附气量测定时多采用干燥岩心，因而该实验所涉及到的仪器，忽略了岩心含水量对页岩吸附气量的影响，未见到低于束缚水饱和度时的含水量对吸附量的影响实验结果。而相关研究表明，页岩中的含水量对页岩气的吸附能力有很大的影响，页岩中含水量越高，水占据的孔隙空间就越大，从而减少了游离态烃类气体的容留体积和矿物表面吸附气体的表面位置，因此含水量相对较高的样品，其气体吸附能力就较小。因此测量在不同的含水量条件下的页岩吸附气量意义重大。而由于页岩气吸附仪功能较为单一，往往测量不同物理参数需要不同的实验仪器，导致各项实验非常耗时，而且步骤冗杂。因此，实验仪器的多功能性可以在很大程度上提高实验效率，加快实验速度，并且可以避免由于反复拆卸而导致的对岩心结构的破坏。一种新吸附解吸实验装置及方法(申请号：CN104390883A)本技术提供了一种新型吸附解吸实验装置级试验方法，主要有参考室、样品缸、围压泵、高压驱替泵、真空泵、气罐组、恒温系统、各项压力表等组成，并且参考室、样品缸、压力传感器均置于恒温系统中。其中的样品缸主要由样品室、围压室、左右堵头、筒体、探头上的左右电极和围压室中侧电极组成。围压室通过高压管线与围压泵相连接，通过围压泵向围压室增加围压，能够模拟岩石样本在地层中的真实条件。气罐组连接恒温系统中的高压管线中，装入了脉冲发射器，亦可使通过岩心的气体模拟出真实的地下渗流条件。本技术原理可靠，装置结构简单，操作简单、安全。并且本技术的优势在于，在能够模拟真实地层环境的基础上，确定不同储层温度和压力条件，并且岩样对甲烷的吸附解吸规律，对页岩气赋存形态研究以及储量计算可以提供合理的实验数据。但在测试低于束缚水饱和度条件下含水饱和度影响时难度较大，不能保障含水饱和度的均匀，同时需要反复拆卸，容易破坏岩心，且一台设备仅能测试吸附量。高温高压吸附测试仪(CN202066774U)本技术高温高压吸附测试仪，用于煤层气、页岩气在不同压力条件下等温吸附量、解吸量测试。高温高压吸附测试仪，包括气体增压装置、吸附装置、温度控制装置、升降装置和数据采集系统；气动开关阀连接在氦气瓶，气动开关阀出口端连接安全阀、梭阀和高压驱替泵，高压驱替泵的出口并联有2～8个气动切换阀；每个气动切换阀连接一个参考罐和一个样品吸附罐；在参考罐和样品吸附罐的另一端分别连接有压力变送器。在恒温油槽的底部固定有制冷系统的蒸发器；在恒温油槽内固定有带孔隔板、电加热元件和温度控制仪。效果是：结构合理、紧凑，便于移动，使用方便，尤其适用于煤、页岩气解吸和吸附量的室内实验。该装置测定的吸附量破坏了岩心结构，且不能测试含水饱和度阶段对吸附量的影响等。综上所述，现有用于测量煤/页岩气吸附量仪器在低于含水饱和度吸附量时很难测定饱和度的均匀程度对实验结果造成一定偏差；只能单一的进行吸附解吸的实验，需要不同试验设备测试岩心其他基础参数，反复装卸容易造成岩心结构的破坏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于多功能煤/页岩超高压气体吸附解析实验装置的页岩气吸附方法，旨在解决现有用于测量页岩气吸附量的仪器功能单一，不能改变岩心的含水量，且反复拆卸对岩心孔隙结构的改变，从而使测得的数据与真实地层中的相应数据有较大偏差等问题。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：本技术的一种多功能煤/页岩超高压气体吸附解析实验装置，所述多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置设置有驱替泵，所述驱替泵通过高压管线与第一阀门、高压中间容器、第六压力表及第十三阀门相连，又与第二阀门、高压中间容器、第五压力表及第十二阀门相连。进一步，设置真空泵，所述真空泵通过高压管线，与第十四阀门、高压中间容器、高压中间容器、脉冲发射器、第十阀门、排空阀及恒温系统相连。进一步，设置有脉冲发射器，所述脉冲发射器通过高压管线与围压泵、第一压力表、第五阀门、及恒温系统中样品岩心夹持器连接；进一步，设置有气体流量计，所述气体流量计通过高压管线与气液分离器、回压阀、第一阀门及恒温系统连接。进一步，所述恒温系统包括参考室、样品岩心夹持器，参考室与样品岩心夹持器入口端通过高压管线与第四阀门、连接有标准室的压力表、第一阀门、第九阀门连接，出口端通过连接有标准室的压力表及第六阀门、第一第八阀门、第二压力表连接。本技术具有的优点和积极效果是：由于本技术只使用一台仪器，能测量实验岩心的孔隙度、渗透率，高温超高压条件下的吸附量、岩电，气水相渗以及不同含水饱和度对吸附解析量的影响。采用水蒸气注入岩心，使得岩心内含水量分布变得更加均匀，增强了实验结果的准确性；采用电阻率检测技术与体积法相互校正，实验精准测量；避免反复拆卸对岩心孔隙结构的改变，与实际更相符；对样品岩心持续增加围压，模拟真实地层环境，提高实验的准确性与真实性；对样品完整性有较好的保护，从而避免了传统方法中因破碎岩心而造成实验数据的不准确性。附图说明图1是本技术实施例提供的多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置结构示意图；图2是本技术实施例提供的样品岩心夹持器结构示意图；图中：1、高压驱替泵；2、第一阀门；3、高压中间容器；4、第二阀门；5、高压中间容器；6、水蒸气发生器；7、脉冲发生器；8、排空阀；9、第三阀门；10、第四阀门；11、围压泵；12、第七压力表；13、第一压力表；14、第五阀门；15、样品岩心夹持器；15-1、密封组件；15-2、压力探头；15-3、水雾输入探头；15-4、压环；15-5、封头；15-6、左夹紧环；15-7、连接杆；15-8、左岩心塞；15-9、带有小孔和电极的套筒；15-10、岩心；15-11、右岩心塞；15-12、快开螺母组及右夹紧环；15-13、轴向加载筒体；15-14、轴向活塞；15-15、轴向密封活塞；15-16、轴向封头；15-17、电极；15-18、气孔；16、第八压力表；17、第六阀门；18、回压阀；19、气液分离装置；20、气体流量计；21、第七阀门；22、流量计阀；23、第八阀门；24、第二压力表；25、参考室；26、第三压力表；27、第九阀门；28、第十阀门；29、第四压力表；30、第十一阀门；31、第五压力表；32、第十二阀门；33、第六压力表；34、第十三阀门；35、第十四阀门；36、真空泵。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置，其特征在于，所述多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置设置有驱替泵，所述驱替泵通过高压管线与第一阀门、高压中间容器、第六压力表及第十三阀门相连，又与第二阀门、高压中间容器、第五压力表及第十二阀门相连。
【技术特征摘要】
1.一种多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置，其特征在于，所述多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置设置有驱替泵，所述驱替泵通过高压管线与第一阀门、高压中间容器、第六压力表及第十三阀门相连，又与第二阀门、高压中间容器、第五压力表及第十二阀门相连。2.如权利要求1所述的多功能煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价装置，其特征在于，设置真空泵，所述真空泵通过高压管线，与第十四阀门、高压中间容器、高压中间容器、脉冲发射器、第...
【专利技术属性】
技术研发人员：张广东，温云帆，刘建仪，丁忠佩，徐丹，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。