本發(fā)明屬于勘探設備，具體的說是一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法。

背景技術：

1、在石油勘探過程中，對頁巖氣儲層的調查占據(jù)著至關重要的地位。該調查是深入理解頁巖氣儲層地質特征、儲層物性以及流體特性的重要途徑。在眾多調查項目中，頁巖含氣量的測定尤為關鍵，因為它能夠直接反映頁巖氣儲層的儲層物性。

2、在頁巖含氣量測量項目中，主要通過對頁巖中游離氣、吸附氣的含量進行測定，以獲得頁巖氣儲層的含氣量數(shù)據(jù)，而按照測量過程對頁巖氣進行劃分，則又分為解吸氣、殘余氣和損失氣，為了降低損失氣含量，提高解吸氣、殘余氣的占比，在測量過程中，需要將開采后的巖心快速的裝填至解吸罐中，隨后在密封狀態(tài)下，對解吸氣、殘余氣進行測量，然而由于巖心開采時，其體積、形狀存在特異性，因此使得巖心與解吸罐的形狀匹配程度較低，致使解吸罐中易殘留空氣，同時還不便于計算測量用巖心的體積，因而為頁巖含氣量的準確計算造成了較大的困擾。

3、相關技術中公開了一種新型頁巖氣現(xiàn)場解吸試驗裝置，申請?zhí)枺篶n2018104543541，該方案中通過采用油對頁巖與解吸罐的縫隙進行填充，并搭配空氣錘，對頁巖進行破碎，進而便于對頁巖體積的計算，并增強頁巖氣釋放效果，但是在實際應用過程中發(fā)現(xiàn)，一方面油液對頁巖氣存在一定的吸附效果，致使釋放后的氣體排放量降低，另一方面油液粘附在頁巖上，不便于對頁巖進行粉碎、殘余氣測量，因而導致頁巖氣測量結果失真。

4、鑒于此，本發(fā)明提出了一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法，用于解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為了彌補現(xiàn)有技術的不足，解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發(fā)明所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，包括解吸罐、量筒和支架；

3、所述解吸罐安裝在支架上，所述量筒與解吸罐導通連接，所述量筒內存儲有填充料，所述解吸罐上安裝有出氣管；

4、還包括便捷封存組件，所述便捷封存組件安裝在量筒與解吸罐上，所述便捷封存組件用于填充與釋放解吸罐與巖心間隙；

5、所述便捷封存組件包括：

6、套環(huán)，所述套環(huán)固定套設在解吸罐上，所述量筒鑲嵌安裝在套環(huán)上，且解吸罐與量筒分別安裝在套環(huán)內外兩側；

7、貫穿槽，所述解吸罐上開始有貫穿槽，所述解吸罐通過貫穿槽與量筒導通連接；

8、密封蓋，所述解吸罐一端開口設置，所述解吸罐開口處可拆卸式固定安裝有密封蓋；

9、滑動活塞，所述量筒遠離套環(huán)一端開口設置，所述量筒內滑動密封安裝有滑動活塞；

10、導通閥，所述滑動活塞上固定安裝有貫穿滑動活塞的導通閥，所述導通閥可手動啟閉；

11、所述填充料為不具備氣體吸附效果的固態(tài)粉末，所述填充料總體積大于解吸罐容積、小于量筒總體積。

12、優(yōu)選的，所述滑動活塞上固定安裝有推拉桿，所述推拉桿延伸至量筒外部，所述推拉桿用于推動滑動活塞在量筒中運動。

13、優(yōu)選的，還包括促解吸組件，所述促解吸組件用于增強巖心在解吸罐中解吸效果；

14、所述促解吸組件包括：

15、電溫控機構，所述電溫控機構安裝在解吸罐內壁上，所述電溫控機構用于調節(jié)解吸罐內溫度；

16、止回閥，所述出氣管內安裝有止回閥；

17、液壓伸縮缸，所述液壓伸縮缸安裝在支架上，所述液壓伸縮缸輸出端通過卡扣與推拉桿連接。

18、優(yōu)選的，所述套環(huán)上固定安裝有多個升降管，所述升降管與套環(huán)內腔導通連接，所述升降管內滑動安裝有撞擊錘，所述升降管通過貫穿槽與解吸罐導通連接；

19、所述撞擊錘上固定安裝有連接桿，所述連接桿均延伸至升降管外部，所述升降管與量筒對稱分布在套環(huán)兩側，當所述量筒位于解吸罐上方時，連接桿位于液壓伸縮缸的運動路徑上。

20、優(yōu)選的，所述撞擊錘截面與貫穿槽截面大小相同，所述連接桿與升降管滑動密封連接。

21、優(yōu)選的，所述套環(huán)上固定安裝有傳動管，所述傳動管兩端分別與量筒、升降管內腔導通連接，所述連接桿固定安裝有傳動繩，所述傳動繩通過傳動桿延伸至量筒內，且傳動繩與推拉桿可拆卸式連接，所述量筒與貫穿槽導通處固定安裝有過濾網。

22、優(yōu)選的，所述滑動活塞由活塞本體、連接彈簧和連接板構成，所述連接板通過連接彈簧與活塞本體固定連接，所述推拉桿固定安裝在連接板上。

23、優(yōu)選的，所述支架上轉動安裝有安裝環(huán)，所述安裝環(huán)套設在解吸罐中部，解吸罐通過安裝環(huán)與支架轉動連接。

24、優(yōu)選的，所述填充料為研磨解氣后巖心粉末。

25、一種頁巖氣儲層特征調查裝置的使用方法，該方法包括以下步驟：

26、s1：于待勘測地點鉆井，并采用采樣設備于頁巖氣儲層中開采巖心；

27、s2：打開密封蓋，并將開采的巖心快速裝填至解吸罐中，裝填完畢后，再次采用密封蓋將解吸罐封堵；

28、s3：打開液壓伸縮缸與推拉桿之間的卡扣，并推動套環(huán)與解吸罐旋轉，直至量筒位于解吸罐正上方，致使填充料向解吸罐中填充；

29、s4：推動滑動活塞向解吸罐方向移動，直至滑動活塞與填充料貼合，此時關閉導通閥，松開解吸罐，并將出氣管與氣測量裝置連接；

30、s5：再次通過卡扣將液壓伸縮缸與推拉桿連接，拉扯滑動活塞遠離解吸罐，隨后將推拉桿與傳動繩連接；

31、s6：液壓伸縮缸小幅度快速升降，帶動滑動活塞以及撞擊錘升降，進而增強巖心解吸效果，直至完成巖心解吸作業(yè)。

32、本發(fā)明的有益效果如下：

33、1.本發(fā)明所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法，通過采用常規(guī)狀態(tài)不會吸收氣體的固態(tài)粉末對解吸罐間隙進行填充與回流，一方面利用固態(tài)粉末的填充，來實現(xiàn)對巖心體積的測量、解吸罐中空氣的驅逐，另一方面在解吸過程中，利用固態(tài)粉末與巖心的分離，為巖心解吸產生的氣體提供流動空間，配合活動活塞移動時產生的負壓，增強巖心中氣體被解吸、分離，進而增強對巖心體積、巖心氣含量的測量準確性，降低測量數(shù)值失真的概率。

34、2.本發(fā)明所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法，通過促解吸組件，為巖心的解吸營造合適的溫度以及持續(xù)的負壓環(huán)境，進而不僅使得巖心氣的解吸、釋放速率加快，而且還使得巖心氣的解吸程度增強，進而使得收集到的氣體總含量與巖心的實際氣含量較為接近，進而降低測量數(shù)值與真實數(shù)據(jù)的差距。

技術特征：

1.一種頁巖氣儲層特征調查裝置，包括解吸罐(1)、量筒(11)和支架(12)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述滑動活塞上固定安裝有推拉桿(3)，所述推拉桿(3)延伸至量筒(11)外部，所述推拉桿(3)用于推動滑動活塞在量筒(11)中運動。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：還包括促解吸組件，所述促解吸組件用于增強巖心在解吸罐(1)中解吸效果；

4.根據(jù)權利要求3所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述套環(huán)(2)上固定安裝有多個升降管(4)，所述升降管(4)與套環(huán)(2)內腔導通連接，所述升降管(4)內滑動安裝有撞擊錘(41)，所述升降管(4)通過貫穿槽(21)與解吸罐(1)導通連接；

5.根據(jù)權利要求4所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述撞擊錘(41)截面與貫穿槽(21)截面大小相同，所述連接桿(42)與升降管(4)滑動密封連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述套環(huán)(2)上固定安裝有傳動管(43)，所述傳動管(43)兩端分別與量筒(11)、升降管(4)內腔導通連接，所述連接桿(42)固定安裝有傳動繩(44)，所述傳動繩(44)通過傳動桿延伸至量筒(11)內，且傳動繩(44)與推拉桿(3)可拆卸式連接，所述量筒(11)與貫穿槽(21)導通處固定安裝有過濾網(5)。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述滑動活塞由活塞本體(23)、連接彈簧(24)和連接板(25)構成，所述連接板(25)通過連接彈簧(24)與活塞本體(23)固定連接，所述推拉桿(3)固定安裝在連接板(25)上。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述支架(12)上轉動安裝有安裝環(huán)(6)，所述安裝環(huán)(6)套設在解吸罐(1)中部，解吸罐(1)通過安裝環(huán)(6)與支架(12)轉動連接。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種頁巖氣儲層特征調查裝置，其特征在于：所述填充料為研磨解氣后巖心粉末。

10.一種頁巖氣儲層特征調查裝置的使用方法，其特征在于：該方法應用權利要求9中所述的頁巖氣儲層特征調查裝置，該方法包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明屬于勘探設備技術領域，具體的說是一種頁巖氣儲層特征調查裝置及其使用方法，包括解吸罐、量筒和支架；還包括便捷封存組件，所述便捷封存組件安裝在量筒與解吸罐上，所述便捷封存組件用于填充與釋放解吸罐與巖心間隙；本發(fā)明通過采用常規(guī)狀態(tài)不會吸收氣體的固態(tài)粉末對解吸罐間隙進行填充與回流，一方面利用固態(tài)粉末的填充，來實現(xiàn)對巖心體積的測量、解吸罐中空氣的驅逐，另一方面在解吸過程中，利用固態(tài)粉末與巖心的分離，為巖心解吸產生的氣體提供流動空間，配合活動活塞移動時產生的負壓，增強巖心中氣體被解吸、分離，進而增強對巖心體積、巖心氣含量的測量準確性，降低測量數(shù)值失真的概率。

技術研發(fā)人員：潘進禮,王海波,謝非,李園,李佐有,楊秀龍,馬慧,芮婷,周小平,馬杰,馬海濤
受保護的技術使用者：寧夏回族自治區(qū)核地質調查院（寧夏回族自治區(qū)放射性地質研究所）
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15