煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价页岩气吸附方法

专利主权项内容

1.一种煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价页岩气吸附方法，其特征在于，所述煤/页岩超高压气体吸附和渗流实验评价页岩气吸附方法包括以下步骤：步骤一，打开阀门，打开围压泵，使样品岩心夹持器达到实验围压；打开阀门第十四阀门、阀门第十阀门、第四阀门、第九阀门，利用真空泵将参考室和样品岩心夹持器抽真空；关闭阀门第十四阀门，并关闭真空泵；步骤二，设置并调节恒温箱温度，使样品岩心夹持器和参考缸的温度稳定在实验温度；打开第一阀门、第十三阀门，打开高压驱替泵，通过高压中间容器向系统内充入氦气，关闭第十阀门，测量并记录参考室和样品岩心夹持器的压力数据，若压力在h内保持不变，则说明系统气密性良好；步骤三，待气密性测量结束后，关闭高压驱替泵，并关闭第一阀门、第十三阀门，然后打开真空泵，打开第十四阀门、第十阀门，将系统重新抽真空；关闭第十四阀门、第四阀门，关闭真空泵；打开高压驱替泵，打开第一阀门、第十三阀门，使高压中间容器中的氦气注入参考室，并使压力达到一定值，关闭阀门，并待压力稳定后，记录参考室的压力；步骤四，打开第四阀门，使气体膨胀到样品岩心夹持器中，待压力稳定后，记录相应的平衡压力；依次升高参考室压力，通过波义尔定律计算，测定样品岩心夹持器的自由空间体积；关闭第十三阀门、第一阀门，打开真空泵，第十四阀门、第十阀门，将参考室和样品岩心夹持器抽真空；步骤五，关闭第十四阀门、第四阀门，并关闭真空泵；打开第三阀门，通过水蒸气发生器向样品岩心夹持器中的岩心注入实验量要求的水蒸气；关闭第三阀门，水蒸气发生器，通过电极采集数据测量岩心电阻率，计算其含水饱和度；步骤六，打开高压驱替泵，第二阀门、第十二阀门，向参考室内注入高压中间容器中的甲烷气体，关闭第十阀门，待压力稳定到实验压力后，采集参考室的压力；打开第四阀门，使甲烷气体膨胀到样品岩心夹持器中，待压力稳定后，采集样品岩心夹持器压力，并记录相应的平衡压力；步骤七，改变实验压力，获取不同压力下的吸附量；改变含水饱和度，重复上述实验步骤获取不同含水饱和度下煤/页岩气吸附量；关闭围压泵，关闭高压驱替泵，关闭第一阀门、第十三阀门、阀门，打开排空阀，放空系统压力，结束实验；样品缸内自由空间体积计算公式如下：V＝V4-VS；式中：V——自由空间体积，单位为立方厘米cm3；V4——样品缸总体积，单位为立方厘米cm3；其中岩样的体积计算公式如下：式中：Vs——岩样的体积，单位立方厘米cm3；p1——平衡后压力，单位为兆帕MPa；p2——参考缸初始压力，单位为兆帕MPa；p3——样品缸初始压力，单位为兆帕MPa；T1——平衡后温度，单位为开K；T2——参考缸初始温度，单位为开K；T3——样品缸初始温度，单位为开K；V1——系统总体积，单位立方厘米cm3；V2——参考缸体积，单位立方厘米cm3；V3——样品缸体积，单位立方厘米cm3；Z1——平衡条件下气体的压缩因子；Z2——参考缸初始气体的压缩因子；Z3——样品缸初始气体的压缩因子。