一種模擬頁巖氣藏開采的實驗方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及頁巖氣藏開采領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬頁巖氣藏開采的實驗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界各國對能源需求的不斷攀升，非常規(guī)氣藏的發(fā)展正改變著世界的能源格局并成為全球開采的焦點。頁巖氣屬于非常規(guī)天然氣，其主要是以吸附狀態(tài)賦存于巖石顆粒和有機質(zhì)表面，或以游離狀態(tài)賦存于孔隙和裂縫之中，還有極少量的以溶解狀態(tài)存在。頁巖氣藏的孔滲結(jié)構(gòu)與常規(guī)氣藏有著顯著不同，頁巖氣藏具有特低孔、特低滲且存在吸附解吸等特性，從而導(dǎo)致頁巖氣在開采的前期日產(chǎn)氣量遞減較快，在開采的中后期由于儲層滲透率較低及吸附氣的作用日產(chǎn)氣量遞減非常緩慢。與常規(guī)天然氣相比，頁巖氣藏分布范圍廣、厚度大及吸附其含量大的特點，使得頁巖氣藏開采具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的特點。正確認(rèn)識頁巖氣藏開采的動態(tài)特征對制定合理的開采方案并高效開采頁巖氣藏有重要指導(dǎo)意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中通常使用在地面模擬頁巖氣藏開采的實驗方法來獲得頁巖氣藏開采的動態(tài)特征;但現(xiàn)有技術(shù)中的實驗方法在模擬頁巖氣藏開采時，沒有將頁巖氣藏儲層的壓力、溫度以及頁巖氣藏開采的氣體的特點綜合起來考慮，從而不能真實模擬頁巖氣的整個開采周期中的動態(tài)特征，造成模擬結(jié)果的不準(zhǔn)確，從而不能對頁巖氣藏制定合理的開采方案和尚效開米提供指導(dǎo)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能真實模擬頁巖氣的整個開采周期中的動態(tài)特征的模擬頁巖氣藏開采的實驗方法及裝置。
[0005]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種模擬頁巖氣藏開采的實驗方法，其包括:獲取待開采儲層的測試巖心;將所述測試巖心放置于巖心夾持器中；通過所述巖心夾持器對所述測試巖心施加第一預(yù)定壓力值的環(huán)壓;對所述測試巖心進(jìn)行加熱，以使所述測試巖心的溫度與待開采儲層中所述測試巖心的溫度相同；維持所述測試巖心的溫度與待開采儲層中所述測試巖心的溫度相同，向所述巖心夾持器內(nèi)輸入可吸附氣體；當(dāng)所述巖心夾持器內(nèi)可吸附氣體的壓力值與待開采儲層中所述測試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時，打開巖心夾持器，以釋放所述測試巖心內(nèi)的可吸附氣體;對所述釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度進(jìn)行控制，以使得所述釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度在預(yù)定的范圍內(nèi)；獲取所述巖心夾持器的第一開啟時間、以及與所述巖心夾持器的第一開啟時間對應(yīng)的巖心夾持器內(nèi)的第一壓力值和所述巖心夾持器的第一氣體輸出量。
[0006]優(yōu)選地，向所述巖心夾持器內(nèi)輸入不可吸附氣體，以獲取所述巖心夾持器的第二開啟時間、以及與所述巖心夾持器的第二開啟時間對應(yīng)的巖心夾持器內(nèi)的第二壓力值和所述巖心夾持器的第二氣體輸出量;在第一開啟時間與第二開啟時間相同時，將所述第一壓力值與所述第二壓力值進(jìn)行比對，或，將所述第一氣體輸出量與所述第二氣體輸出量進(jìn)行比對。
[0007]優(yōu)選地，在所述步驟向所述巖心夾持器內(nèi)輸入可吸附氣體中或者所述步驟向所述巖心夾持器內(nèi)輸入不可吸附氣體中；向所述巖心夾持器內(nèi)輸入的可吸附氣體或不可吸附氣體具有預(yù)定的流速。
[0008]優(yōu)選地，所述可吸附氣體為甲烷，所述不可吸附氣體為氦氣或者氮氣中的一種。
[0009]優(yōu)選地，在所述步驟將所述測試巖心放置于巖心夾持器中之前，還包括:選取第二巖心;將所述第二巖心放置于巖心夾持器中；通過所述巖心夾持器對所述第二巖心施加第二預(yù)定壓力值的壓力；向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體；當(dāng)所述巖心夾持器內(nèi)氣體的壓力值與待開采儲層中所述測試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時，停止向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體并判斷所述巖心夾持器是否漏氣。
[0010]優(yōu)選地，所述測試巖心包括多個孔隙度及滲透率不同的巖心。
[0011]優(yōu)選地，所述測試巖心為全直徑巖心。
[0012]一種模擬頁巖氣藏開采的實驗裝置，其包括:具有第一進(jìn)口端、第二進(jìn)口端和出口端的巖心夾持器，所述巖心夾持器用于容納巖心；與所述巖心夾持器的所述第一進(jìn)口端相連接的環(huán)壓栗，所述環(huán)壓栗用于對巖心施加預(yù)定壓力的環(huán)壓;具有輸出端的輸氣裝置，所述輸出端與所述第二進(jìn)口端相連接;所述輸氣裝置能向所述巖心夾持器內(nèi)輸入氣體;設(shè)置于所述輸出端與所述第二進(jìn)口端之間的第一閥門；檢測件，所述檢測件用于檢測所述第二進(jìn)口端的壓力；與所述出口端相連接的流量計;設(shè)置于所述流量計與所述出口端之間的第二閥門；與所述流量計相連接的防爆裝置，所述防爆裝置用于控制所述流量計流出的氣體的溫度和濃度;溫控裝置，所述溫控裝置能對所述測試巖心進(jìn)行溫度控制;控制裝置，所述控制裝置用于基于所述檢測件控制所述第一閥門和第二閥門。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測件一端與所述第一閥門相連接，另一端與所述第二進(jìn)口端相連接。
[0014]本發(fā)明提供的一種模擬頁巖氣藏開采的實驗方法及裝置的有益效果是:本發(fā)明通過步驟通過巖心夾持器對所述測試巖心施加第一預(yù)定壓力值的環(huán)壓;實現(xiàn)了模擬頁巖氣藏儲層的壓力的目的；通過步驟對測試巖心進(jìn)行加熱，以使測試巖心的溫度與儲層中測試巖心的溫度相同；實現(xiàn)了模擬頁巖氣藏儲層的溫度的目的；通過步驟對向測試巖心內(nèi)輸入可吸附氣體;當(dāng)巖心夾持器內(nèi)可吸附氣體的壓力值與待開采儲層中測試巖心內(nèi)的氣體的壓力值相同時，打開巖心夾持器，以釋放測試巖心內(nèi)的可吸附氣體輸入可吸附氣體；由于天然氣的主要成分為甲烷，因此輸入可吸附氣體甲烷，能真實模擬氣藏的氣體的特點，實現(xiàn)了模擬頁巖氣藏真實開采的目的，通過步驟對釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度進(jìn)行控制，以使得釋放出的可吸附氣體的溫度和濃度在預(yù)定的范圍內(nèi)；實現(xiàn)了保證可吸附氣體的安全實驗的目的，從而將頁巖氣藏儲層的壓力、溫度以及頁巖氣藏開采的氣體的特點綜合起來考慮，從而能真實模擬頁巖氣的整個開采周期中的動態(tài)特征，從而能對頁巖氣藏制定合理的開采方案和高效開采提供指導(dǎo)意義;從而實現(xiàn)了本發(fā)明提供一種能真實模擬頁巖氣的整個開采周期中的動態(tài)特征的模擬頁巖氣藏開采的實驗方法及裝置的目的。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1本發(fā)明的一種流程圖；
[0017]圖2本發(fā)明的一種流程圖；
[0018]圖3本發(fā)明的一種流程圖；
[0019]圖4本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖5本發(fā)明的一種不同滲透率及不同氣體條件下開采的壓降曲線示意圖；
[0021]圖6本發(fā)明的一種不同孔滲及不同氣體條件下開采的累計產(chǎn)氣曲線示意圖；
[0022]圖7本發(fā)明的一種不同物性條件下開采吸附氣總量所占比例示意圖；
[00