本發明提供一種測量頁巖氣藏含氣量的裝置及方法，屬于頁巖氣開發技術領域。
背景技術：
伴隨著社會發展的需求，非常規能源的需求越來越高，開采的規模越來越大，為了滿足各類非常規能源的開發需求，對頁巖儲層也進行了大規模的開采，對于這種情況，測量頁巖氣藏含氣量就顯得尤為重要，目前頁巖含氣量測定方法可以分為兩類：直接法和間接法，直接法通過解吸的方法測量頁巖含氣量，間接的方法是通過等溫吸附的方法測量頁巖含氣量。
解吸法是測量頁巖含氣量最直接的方法，利用現場鉆井巖心和有代表性巖屑測定實際含氣量，測量頁巖含氣量包括損失氣量、解吸氣量和殘余氣量。等溫吸附實驗法是指通過等溫吸附實驗、測井解釋等方法推測吸附氣含量和游離氣含量。雖然通過以上兩種方法可以粗略的測定頁巖氣含氣量，但是在測量頁巖含氣量的過程中就會造成數值偏大、誤差大、測量不準確等問題。
技術實現要素：
本發明的目的在于：提供一種測量頁巖氣藏含氣量的裝置及方法，旨在改善現有測量過程中數值偏大、誤差大、測量不準確等問題。
為解決上述問題，擬采用這樣一種測量頁巖氣藏含氣量的裝置，包括檢測氣源、巖樣解吸室、氣體計量裝置和中央計算控制系統，檢測氣源的出氣端通過進氣管路連通至巖樣解吸室的進氣端，巖樣解吸室的出氣端通過出氣管路連通至氣體計量裝置，進氣管路和出氣管路上均設置有壓力傳感器，氣體計量裝置和壓力傳感器均與中央計算控制系統相連，巖樣解吸室還對應設置有恒溫裝置、真空泵和圍壓裝置。
為模擬實際巖層溫度，所述恒溫裝置為恒溫箱，巖樣解吸室設置于恒溫裝置內，用于控制巖樣模擬地層溫度，所述恒溫裝置的溫度范圍是室溫至100℃，溫控精度0.1℃；
前述裝置中，所述氣體計量裝置為氣體體積測定裝置，如氣體體積測定儀或用排水集氣法測氣體體積的裝置，被排水的體積就是容器內現有氣體體積；
前述裝置中，檢測氣源內的檢測氣體為天然氣；
前述裝置中，壓力傳感器監測的壓力范圍為0至100mpa，測試精度為0.1mpa；
前述裝置中，所述圍壓裝置為液壓泵，待測巖樣設置于巖樣解吸室內的放樣區，圍壓裝置連通至巖樣解吸室內放樣區外圍的圍壓區，用于為待測巖樣外側加壓，加壓范圍為0至100mpa，控制精度為0.01mpa；
其使用方法如下：從頁巖儲層取得天然巖心，根據儲層的地質特征裝填巖心至巖心解吸室的放樣區，通過液壓泵施加圍壓，模擬儲層上覆壓力，真空泵對系統抽空，檢測氣源向巖心孔隙充填高壓天然氣，加壓到地層壓力，在一定溫度下，例如25℃或地層溫度下保持24小時壓力穩定，用真空泵抽出一定量氣體，使系統壓力降低2至10mpa，然后關閉真空泵，用氣體計量裝置計量產氣量；同時，壓力傳感器監測系統壓力變化，至少穩定3至10小時，記錄產出氣對應的壓力值，再開展下一次測試，直至無產氣量，測試結束。通過氣體計量裝置和壓力傳感器自動監測、采集數據，反饋到中央控制計算系統進行數據處理，計算出供氣量與出氣量的差值，從而計算出頁巖含氣量。
與現有技術相比，本發明模擬了頁巖氣開發過程中的開發方式，頁巖氣開發過程中產氣量、壓力等參數變化規律，實現了通過物理模擬方法測定了頁巖氣開采過程中的產氣量，為確定不同賦存狀態的游離氣量與吸附氣量提供了數據支撐。還具有自動化程度高、數據自動監測、采集、處理、誤差小的特點，具有很高的推廣價值。
附圖說明
圖1是本發明的結構原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明。
實施例：
參照圖1，本實施例提供的一種測量頁巖氣藏含氣量的裝置，包括檢測氣源1、巖樣解吸室2、氣體計量裝置3和中央計算控制系統4，檢測氣源1內的檢測氣體為天然氣，檢測氣源1的出氣端通過進氣管路5連通至巖樣解吸室2的進氣端，巖樣解吸室2的出氣端通過出氣管路6連通至氣體計量裝置3，氣體計量裝置3為氣體體積測定裝置，如氣體體積測定儀或用排水集氣法測氣體體積的裝置，被排水的體積就是容器內現有氣體體積，進氣管路5和出氣管路6上均設置有壓力傳感器7，壓力傳感器7監測的壓力范圍為0至100mpa，測試精度為0.1mpa，氣體計量裝置3和壓力傳感器7均與中央計算控制系統4相連。
巖樣解吸室2還對應設置有恒溫裝置8、真空泵9和圍壓裝置10，恒溫裝置8為恒溫箱，巖樣解吸室2設置于恒溫裝置8內，用于控制巖樣模擬地層溫度，所述恒溫裝置的溫度范圍是室溫至100℃，溫控精度0.1℃；圍壓裝置10為液壓泵，待測巖樣設置于巖樣解吸室2內的放樣區21，圍壓裝置10連通至巖樣解吸室2內放樣區21外圍的圍壓區22，用于為待測巖樣外側加壓，加壓范圍為0至100mpa，控制精度為0.01mpa。
其工作原理如下：
從頁巖儲層取得天然巖心，根據儲層的地質特征裝填巖心至巖心解吸室2的放樣區21，通過液壓泵施加圍壓，模擬儲層上覆壓力，真空泵9對系統抽空，檢測氣源1向巖心孔隙充填高壓天然氣，加壓到地層壓力，在一定溫度下，例如25℃或地層溫度下保持24小時壓力穩定，用真空泵9抽出一定量氣體，使系統壓力降低2至10mpa，然后關閉真空泵9，用氣體計量裝置3計量產氣量；同時，壓力傳感器7監測系統壓力變化，至少穩定3至10小時，記錄產出氣對應的壓力值，再開展下一次測試，直至無產氣量，測試結束。通過氣體計量裝置3和壓力傳感器7自動監測、采集數據，反饋到中央控制計算系統4進行數據處理，計算出供氣量與出氣量的差值，從而計算出頁巖含氣量。