专利名称：一种页岩气体渗透率测定方法及页岩气体渗透率测定仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及油气田开发实验测定常规物性参数的实验设备及方法领域，具体涉及一种页岩气体渗透率测定方法及页岩气体渗透率测定仪。
背景技术：
伴随着工业生产对能源的需求，为了获得新的接替能源，关于非常规天然气的开发成为世界范围内的一大热点。过去认为具有非渗透性的储层，现在也会想办法将其开采。过去针对普通储层的渗透率测试方法，现在在遇到渗透率极低的储层时如果按照常规方法测试，会因流量小而变得难以计量，该方法在遇到低渗储层时会失效。更重要的一方面，由于页岩特殊的岩石力学性质，页岩岩心在从地下到卸压之后的地表条件下容易产生裂缝，通过原有的常规渗透率测试方法或者现有的压力脉冲衰减法，均无法消除裂缝带来的对渗透率的影响，测出来的渗透率数值就会偏大，从而无法测试出准确的页岩基质渗透率，对数值模拟地层的渗流情况产生很大的干扰和误差。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种页岩气体渗透率测定方法及页岩气体渗透率测定仪，使页岩渗透率的测试不受裂缝渗透率的影响，可准确测得页岩的基质渗透率。本发明通过以下技术方案实现:一种页岩气体渗透率测定仪，包括依次通过密封管线连接的气瓶、压力调节阀、气动阀1、气动阀II和放空阀，还包括通过密封管线连接在气动阀I和气动阀II之间的压力传感器1、手动阀和模型杯，手动阀控制模型杯的连通，在气动阀II和放空阀之间设置有通过密封管线连接的压力传感器I1、温度传感器和样品杯，气动阀I1、压力传感器I1、放空阀、温度传感器和样品杯置于恒温装置中。—种页岩气体渗透率测定仪的使用方法，包括如下步骤:在温度为Ttl的恒温条件下对装有页岩颗粒的样品杯施加大于大气压的脉冲压力P。，通过压力传感器II和温度传感器记录压力、温度和时间，直至样品杯中压力逐渐稳定为Pe并保持不变；将压力传感器II记录的压力、时间无因次化后作无因次压力-无因次时间关系的实测曲线；根据理论无因次时间和理论无因次压力制作无因次压力-无因次时间关系理论曲线，将实测曲线与理论曲线做对比，拟合的好的实测曲线的渗透率就是该样品的渗透率。在上述技术方案中，所述实测曲线通过如下方法制作:通过拟压力公 式P = 2I十算拟压力，其中μ是气体的粘度，单位为mPa*s，Z为气体偏差因子，单位为I，P为压力传感器II的实测气体压力，PO为压力传感器II记录的起始压力；通过公式
权利要求
1.一种页岩气体渗透率测定仪，其特征在于:包括依次通过密封管线连接的气瓶(I)、压力调节阀(2)、气动阀I (3)、气动阀II (5)和放空阀(7)，还包括通过密封管线连接在气动阀I (3)和气动阀II (5)之间的压力传感器I (4)、手动阀(8)和模型杯(9)，手动阀(8)控制模型杯(9)的连通，在气动阀II (5)和放空阀(7)之间设置有通过密封管线连接的压力传感器II (6)、温度传感器(10)和样品杯(11)，气动阀II (5)、压力传感器II (6)、放空阀(7)、温度传感器(10)和样品杯(11)置于恒温装置(12)中。
2.如权利要求1所述的页岩气体渗透率测定仪的使用方法，其特征在于:包括如下步骤: 在温度为Ttl的恒温条件下对装有页岩颗粒的样品杯(11)施加大于大气压的脉冲压力P。，通过压力传感器II (6)和温度传感器(10)记录压力、温度和时间，直至样品杯中压力逐渐稳定为Pe并保持不变； 将压力传感器II (6)记录的压力、时间无因次化后作无因次压力-无因次时间关系的实测曲线； 根据理论无因次时间和理论无因次压力制作无因次压力-无因次时间关系理论曲线，将实测曲线与理论曲线做对比，拟合的好的实测曲线的渗透率就是该页岩样品的渗透率。
3.如权利要求2所述的页岩气体渗透率测定方法，其特征在于:所述实测曲线通过如下方法制作: 通过拟压力公式$ = 21:十算拟压力，其中P是气体的粘度，单位是mPa.s，Z为 气体偏差因子，单位是1，P为压力传感器II (6)的实测气体压力，pO为压力传感器II (6)记录的起始压力；,,<ρ( -ψ 通过公式％(0 = ^7;将得到的拟压力无因次化为无因次压力；Kt 通过公式~将压力传感器II (6)记录的时间t无因次化为无因次时间，式中 I ICg =——.— P为压力传感器II (6)记录的压力的平均值，以上式中，代表t时P Z dp，ipD(t)刻样品杯内的无因次压力值，φ(0)代表O时刻样品杯内的压力值，(Pi是指在没加脉冲压力前样品杯(11)内的压力值，tD是无因次时间，K是基质渗透率，单位是mD，Φ是所测页岩颗粒的孔隙度，单位是1，μ是样品杯(11)中气体的粘度，单位是mPa*s，CgS样品杯(11)中气体体积压缩系数，单位是MPa—1，L为页岩颗粒的平均粒径，单位为cm，角标D代表无因次量； 根据无因次压力(pi)(t)和无因次时间tD绘制实测曲线。
4.如权利要求2所述的页岩气体渗透率测定方法，其特征在于:所述理论曲线通过如下方法制作:通过
5.如权利要求4所述的页岩气体渗透率测定方法，其特征在于:所述样品杯体积加上置于恒温装置中的管线的体积v2的测量步骤如下: ①打开气动阀I(3)，关闭气动阀II (5)，通过压力调节阀(2)将压力调至P1，打开手动阀(8)连通已知体积为Vtes的模型杯，压力传感器I (4)记录下此时压力p' i，计算出气动 阀I (3)、手动阀(8)与气动阀II (5)之间部分管线的体
6.如权利要求2-5中任一所述的页岩气体渗透率测定方法，其特征在于:所述页岩颗粒大小均匀。
7.如 权利要求6所述的页岩气体渗透率测定方法，其特征在于:所述页岩颗粒为球体。
全文摘要
本发明涉及一种页岩气体渗透率测定仪，包括依次通过密封管线连接的气瓶、压力调节阀、气动阀Ⅰ、压力传感器Ⅰ、气动阀Ⅱ、压力传感器Ⅱ和放空阀，还包括手动阀、模型杯、温度传感器、样品杯和恒温装置；还涉及一种页岩气体渗透率测定方法，通过将岩心打成某一形状的颗粒，然后将其置于一个恒温的密闭容器中，加一定的压力后实时记录其压力随时间的变化，计算出页岩基质的渗透率。使页岩渗透率的测试不再受裂缝渗透率的影响，可准确测得页岩的基质渗透率。
文档编号G01N15/08GK103226089SQ20131010020
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月26日 优先权日2013年3月26日
发明者何家欢, 郭静姝, 王兰生, 张清秀, 唐显贵, 李农, 吴小庆 申请人:中国石油天然气股份有限公司