煤层气页岩气含气量测定方法
页岩气含量测试及其方法的确定
页岩气含量测试及其方法的确定李延军;董敏涛;王晨阳【摘要】我国页岩气资源丰富且分布广,而页岩气含量对页岩气资源评价与有利区块选取极为关键,该参数是衡量某页岩气区块是否具有开采价值的一个至关重要的指标.基于页岩气含量参数的重要性,通过大量实验研究和调研,明确目前页岩气含量测试主要有直接和间接两种方法,前者包括保压取芯测定法、解吸法、密闭取芯测定法等;后者包括等温吸附实验法与测井解释法等.通过分析各种测试方法的原理,结合个别方法的实测案例结果,研究探讨页岩气含量测试方法.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】5页(P19-23)【关键词】页岩气;气含量;游离气;吸附气【作者】李延军;董敏涛;王晨阳【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077【正文语种】中文【中图分类】P618.130 引言页岩气是指赋存在暗色泥页岩及其所夹砂岩与粉砂岩地层中的天然气[1-5]。
中国页岩气资源雄厚，据统计，中国主要含页岩气盆地和地区的页岩气地质资源量大约为1.34×1014m3，可采资源量大约为2.5×1013m3[6-10]。
我国虽拥有如此丰富的页岩气资源，然而对页岩气资源评价和开发技术的研究都处于起步阶段，通过分析各种页岩气测试方法的原理，结合一些方法的实测结果，研究探讨页岩气含量测试方法，为页岩气资源评价及勘探开发提供参考的依据。
1 页岩气储量分布我国页岩地层十分发育，在渤海湾盆地、四川盆地、江汉盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、吐哈盆地和黔北、桂中及下扬子等地区，均具有良好的成藏地质条件，且有机碳含量在28%以上。
在大量的勘探工作中发现，这些盆地的页岩层中，局部富集有大量的天然气。
富集层位既有有机质丰度达很好-极好标准的南方海相页岩地层，也有得天独厚的北方湖相页岩地层。
煤层气含量测定方法
煤层气含量测定方法嘿，咱今儿就来唠唠煤层气含量测定方法这档子事儿。
你说这煤层气，就像是藏在地下的小宝贝，咱得想办法把它给找出来，还得知道它有多少呀！先来说说直接法吧，这就好比是直接去揭开小宝贝的面纱，清楚明白地看到它的真面目。
通过在井下现场直接采集煤样，然后在实验室里进行分析，这样就能得到比较准确的煤层气含量啦。
就像你要知道一碗汤里有多少盐，直接舀一勺尝尝不就得了嘛！还有间接法呢，这就有点像通过一些蛛丝马迹来推断小宝贝的情况。
比如根据煤层的一些物理性质、地质条件啥的来估算煤层气的含量。
这就好比你看到一个人穿得很时尚，就大概能猜到他可能对时尚很有研究一样。
直接法里有个解吸法，这可有意思啦！把煤样取出来，看着它一点点地把煤层气释放出来，就像看着一个小朋友慢慢把口袋里的糖果掏出来一样。
通过测量这个解吸的过程，就能算出煤层气的含量啦。
间接法里的类比法也挺好玩的，就是找一些和目标煤层相似的地方，看看人家那里的煤层气含量是多少，然后大概估摸一下咱这儿的情况。
这就像你看到别人穿了一件好看的衣服，你就想自己穿上是不是也好看呢。
当然啦，测定煤层气含量可不是那么容易的事儿，得小心翼翼地操作，就像对待一个易碎的宝贝一样。
稍有不慎，可能结果就不准确啦。
你想想啊，如果测量的时候出了差错，那不就像你明明要去北京，结果却走到了上海，南辕北辙了嘛！而且啊，不同的方法都有各自的优缺点呢。
直接法虽然准确，但是操作起来麻烦呀，还得下井取煤样呢。
间接法虽然简单点，但是可能没那么精确呀。
这就像是鱼和熊掌，有时候很难兼得呢！在实际应用中，咱得根据具体情况来选择合适的方法。
要是要求特别高，那就得用直接法；要是只是大概了解一下，间接法也能凑合用。
这就好比你要去一个地方，如果时间很充裕，你就可以慢慢走过去欣赏风景；如果时间很紧张，那可能就得打车快点到啦。
总之呢，煤层气含量测定方法可是很重要的哟！它关系到煤层气的开发和利用呢。
咱可得好好研究研究，把这些方法都掌握好，这样才能把地下的煤层气这个小宝贝给充分利用起来呀！你说是不是这个理儿呢？。
煤层含气量测定方法精选课件 (一)
煤层含气量测定方法精选课件 (一)煤层含气量测定方法精选课件，在现代煤炭开采技术中起着至关重要的作用。
这篇文章将详细介绍该课件的内容以及其在煤炭采矿行业中的应用。
一、背景介绍煤层气是在煤层中存在的天然气，也是一种无形的能源资源。
通过测定煤层中的含气量及气体成分，可以确定可采区域和开采方案，增加矿井的安全性和经济效益。
因此，煤层含气量测定技术在煤炭采矿中具有重要意义。
二、课件内容该课件主要包括以下几个方面：1. 煤层含气量测定原理该部分内容主要介绍了煤层气与煤岩的相互作用关系，以及煤层含气量测定的基本原理。
对于煤层气的成因和分布特点，也进行了详细说明。
2. 煤样采集在进行煤层含气量测定前，需要进行煤样采集工作。
该课件介绍了煤样采集的方法和注意事项，如采样时间、地点和数量等。
3. 吸附气体测定法目前常用的煤层含气量测定方法主要包括吸附气体测定法和拍照法。
该课件详细介绍了吸附气体测定法的原理和操作流程，并对其优缺点进行了对比。
4. 拍照法拍照法是通过拍摄煤样表面像，再利用计算机进行图像处理，从而得出煤层含气量的一种方法。
该课件介绍了拍照法的原理、数据处理流程以及测定结果的精度和准确性。
5. 质量控制在煤层含气量测定过程中，质量控制是非常重要的。
该课件介绍了常见的质量控制方法和如何保证测量数据的准确性和可靠性。
三、应用场景1. 采矿企业煤层含气量测定是煤炭采矿中重要的基础工作。
采矿企业需要对煤层中的含气量进行精确测定，以便确定合理的开采方案和提高经济效益。
2. 煤炭科研院所煤炭科研院所通常需要对煤样进行煤层含气量的测定工作，以便开展研究工作和提高技术水平。
3. 能源类企业煤层气是一种重要的能源资源，能源类企业需要通过煤层含气量测定技术，探明煤层气资源分布情况和储量，以便进行开采规划和开发利用等工作。
四、结论煤层含气量测定方法精选课件是研究和开发煤层气资源时必不可少的工具和资料。
通过深入学习该课件，掌握煤层含气量测定技术的原理和操作流程，将会为煤炭开采和能源资源开发提供有力的支持。
利用测井资料评价页岩气层含气量的方法
中 国 地 球 物 理2013 ·685·利用测井资料评价页岩气层含气量的方法郑 伟* 莫修文吉林大学地球探测科学与技术学院 长春 130026页岩气储集层的特殊性质使得页岩气存在形式分为三种，即吸附于有机质表面的吸附气，游离于孔隙中的游离气及少量的溶解气。
在计算时需对吸附气和游离气分别评价，溶解气含量少可忽略不计。
1.吸附气含量的确定。
吸附气的确定可分为等温吸附法、统计拟合法、解吸法及地质类比法，前两种在利用测井资料评价中应用广泛。
①等温吸附法。
这是利用某一恒定温度下游离天然气与干酪根表面吸附的天然气的平衡关系来计算吸附气含量的方法，目前很多用法都是以此为基础发展而来的。
它首先要求确定出总有机碳含量（TOC ）的值，已经有多种根据测井资料估算TOC 的方法，如声波电阻率曲线重叠法、统计拟合法、BP 神经网络法。
在利用等温吸附曲线计算时，由于它是在特定温度和TOC 下计算的，在定量评价过程中要对温度及TOC 做校正，将其换算成地层温度及TOC 条件下的吸附气含量。
校正公式如下：)*(4310c T c lt V +−=；)*(8710c T c lt P += ；)*(log 34i l T c V c +=；)*(log 78i l T c P c −+=；iso lt lc TOC TOCV V lg*=其中，V lt 为储层温度下兰格缪尔体积,P lt 为储层温度下兰格缪尔压力,c 3取0.0027,c 7取0.005,T 为储层温度，T i 为等温吸附温度，V lc 为TOC 校正的储层温度下兰格缪尔体积，TOC iso 为等温线上总有机质含量，TOC lg 为测井记录中总有机质含量。
②统计拟合法。
它利用吸附气相关的主控地层参数与实验数据建立拟合关系求取吸附气含量。
这些主要因素可能有：总有机碳含量、总烃含量、石英含量、粘土矿物含量、密度、黄铁矿含量[1]。
也可由其它参数直接对TOC 进行拟合，再应用等温吸附法计算。
页岩含气量测试技术
详细描述
由于气体是非导电物质，当页岩中的含气量 增加时，其电阻率会相应升高。通过测量页 岩的电阻率，并与已知的纯固体岩石电阻率 进行比较，可以估算出页岩中的含气量。电 阻率法具有操作简便、成本低的特点，但精 度受多种因素影响，如岩石类型、温度和压 力等。
液态二氧化碳法
总结词
液态二氧化碳法是一种直接测试页岩含气量的方法，通过将液态二氧化碳注入样品中，置换出吸附在 页岩表面的气体，然后测量置换出的气体量。
详细描述
液态二氧化碳法适用于测定页岩中游离气的含量，其原理是将液态二氧化碳注入样品中，置换出吸附 在页岩表面的气体，然后通过测量置换出的气体量来计算页岩的含气量。该方法具有较高的精度和准 确性，但需要使用液态二氧化碳等特殊试剂。
利用气体在固体表面吸附的原理，测定页 岩对天然气的吸附量，从而推算含气量。 该方法适用于低含气量的情况。
02 直接测试技术
解析法
总结词
解析法是一种直接测试页岩含气量的方法，通过加热样品至一定温度，使吸附在页岩表面的气体解析出来，然后 测量解析出的气体量。
详细描述
解析法适用于测定页岩中吸附气的含量，其原理是将样品加热至一定温度，使吸附在页岩表面的气体解析出来， 然后通过测量解析出的气体量来计算页岩的含气量。该方法具有较高的精度和准确性，但测试时间较长，且需要 使用高温炉等设备。
完善实验室测试条件
提高实验室测试环境的模拟程度，以 更接近地层实际情况，提高测试精度。
提升现场测试效率
研发更高效、准确的现场测试设备和 技术，缩短测试时间，提高数据获取 速度。
强化数据分析与处理
加强数据后处理和分析能力，挖掘更 多有价值的信息，为勘探和开发提供 更有力的支持。
页岩含气量实验方法与评价技术
页岩含气量实验方法与评价技术摘要：页岩气是一种存在于泥岩，粉砂岩、粉砂质泥岩中的天然气，主要以吸附气、游离气以及溶解气3种形式存在。
含气量作为页岩气富集程度的一个重要指标，对于资源评价和目标“甜点区”优选具有十分重要的意义。
准确的含气量评价也决定着页岩气资源量以及开发潜力。
目前针对页岩含气量的评价方法有两种，直接法和间接法，直接法即实验室解吸法，间接法种类很多，其中测井曲线法是最常用的一种。
解吸法具有准确率高特点，但受到取心方式以及测试样品数量限制。
而测井资料具有连续性好、纵向分辨率高、资料获取方便等特点，利用测井资料评价页岩含气量是经济、可靠的方法。
关键词：页岩；含气量；实验方法；评价技术1页岩含气量测定常规方法1.1损失气量确定方法损失气量是指钻遇页岩层系后，在取心过程中，岩心在井筒中上升以及从井筒中取出，至现场封入解吸罐之前，发生自然解吸而逸散的气体体积。
该部分气体无法直接测定，只能根据损失时间的长短及实测解吸气量的变化速率并结合气体逸散理论模型来进行理论估算。
目前国外测量页岩含气量的方法很多，主要有ＵＳＢＭ直接法（美国联邦矿物局直接法）、改进的直接法、史密斯—威廉斯法和曲线拟合法。
采用二阶解吸温度甚至三阶解吸温度提高解吸速度，来提高损失气量的计算精度。
实验测试表明，用煤层的损失气量计算方法来计算页岩的损失气量存在较大的偏差，损失气量占总含气量的40％～80％，该结果饱受质疑。
1.2解吸气量测定方法解吸气量是指岩心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。
直接测定含气量的解吸方式有自然解吸和快速解吸两种。
自然解吸耗时长，测定过程中可通过适当提高解吸温度和连续观测，合理而有效地缩短测定周期。
提出了对含气量解吸测试的改进方法，在一定程度上提高了解吸气的测试可靠程度。
1.3残余气量测定方法残余气量是指解吸罐中终止解吸后仍残留在岩心中的气体。
现有测试资料表明残余气的测试不存在问题，但是对于损失气量的计算，还存在一定的问题，尽管采取分段回归或者减小损失气量计算时间等校准措施，但是结果还是差强人意。
页岩含气量测试综述
页岩含气量测试综述摘要：现阶段，我国科学技术显著提升，页岩气开发技术的日益成熟，页岩气资源成为全球能源领域的热点，尤其在美国页岩气成功勘探开发的推动下，有关页岩气理论研究也取得了突飞猛进的发展。
页岩气是指主体以吸附和游离两种状态同时赋存于具有自身生气能力的泥岩或页岩地层层系中的天然气聚集。
我国页岩气研究起步较晚，主要以南方海相地层为勘探重点，本文对页岩含气量测试进行分析。
关键词：页岩气；含气量；测试1页岩含气量概述计算页岩原地储量的一个关键参数就是页岩含气量。
由于页岩气有游离气、吸附气两种赋存形式，而赋存形式受压力、温度的影响，因此，页岩储层不能像常规储层那样直接用容积法来确定储量多少，而是要通过实验测定页岩含气量。
页岩含气量测定方法有直接法和间接法。
间接法主要是根据实验室样品的等温吸附曲线，在已知储层压力和温度的情况下分析页岩的含气量；直接法则是将出筒后的岩心尽快装罐，先后将其加热至地层流体温度、井底温度，使用计量装置获得解吸气量，通过解吸气量与时间的关系曲线回归出岩心从井底到井口的损失气量，然后粉碎样品得到井底温度下的残余气量，最后将损失气量、解吸气量、残余气量三者相加，得到储层页岩含气量。
解吸气量可通过现场实测数据得到，通常“现场页岩含气量”是指解吸气量。
虽然国内外学者均认为损失气量的计算受理论假设条件与实际情况不符的影响，但鉴于直接法具有实验过程快速简便、能够现场拿到实验数据、能第一时间为勘探开发决策提供数据支撑等特点，在页岩气勘探开发过程中仍扮演着重要角色。
国内外针对直接法的研究主要集中于损失气量计算、页岩含气量的控制因素等方面，但是如何通过改进硬件设备来准确测定解吸过程中的含气量方面同样至关重要。
2页岩含气量测试方法2.1现场解吸法现场解吸法是测定页岩含气量最直接的方法，是目前主要的直接法测量页岩含气量的方法之一。
现场解吸法是在钻井过程中，将所取页岩岩样密闭保存于金属解析罐中运往实验室，利用水浴加热的方法，模拟实际地层条件，对岩心进行解析测试分析。
煤层含气量测定方法
r r0 e kt
式中
r——解吸时间为t1时的煤层气解吸速率，mL/s； r0——解吸时间开始(t =0)时刻煤的煤层气解吸速
率，mL/s； k——常数。
从 t0到t1时间间隔内损失煤层气量为：
Q t1 rdt r0（ekt1 1）
t0
k
二、煤层含气量测定影响因素
对于这两种方法，虽然 t 法是最为常 用的，但对于构造煤，采用负指数函数法 计算损失气量，误差更小。
的解吸煤层气量与时间平方根，大致呈直线关系的各测 定坐标，用最小二乘法求出；
t1——装罐前煤样暴露解吸煤层气时间，min； t2——装罐后煤样解吸煤层气时间，min。
二、煤层含气量测定影响因素
（2）负指数函数法
负指数函数法是我国科研人员在采集钻孔煤屑测试煤层气
含量时常用的计算损失量的方法，该方法认为钻孔煤屑解 吸煤层气速率与解吸时间之间为负指数函数关系。即：
不同结构类型煤样，采用不同的解吸时间段计算煤层气损失 量，有不同结果。对于煤层气解吸速率快的煤样，在计算损失 量时采用的解吸时间段应该短一些；而对于煤层气解吸速率慢 的煤样，在计算损失量时解吸时间段可以适当取长一些。
二、煤层含气量测定影响因素
（3）不同损失量计算方法下的数据对比
不同计算方法下构造煤煤样煤 层气解吸速率变化曲线
指煤心装入解吸罐之后解吸出的气体总量。 实验过程中需要求出气量随时间的变化规 律，结合一些基础数据计算解吸气量。解 吸过程一般延续两周至四个月，根据解吸 气量的大小而定。一般在一周内平均解吸 速度小于10cm3/d时可终止解吸。
指终止解吸后仍留在煤中的那部分气体。需 将煤样装入球磨罐中密封，破碎后，放入恒 温装置中，待恢复到储层温度后按规定的时 间间隔反复进行气体解吸，直至连续7 天解 吸的气体量平均小于或等于10cm3/d，测定 其残余气量。
煤层含气量测定方法
煤层含气量的重要性
煤层含气量是评估煤层气资源量的重要依据，只有准 确测定煤层含气量，才能对煤层气资源进行科学合理
的评价和开发。
煤层含气量是制定煤层气开发方案的重要参数，根据 煤层含气量的大小，可以确定合理的开发方案和生产
工艺，提高开发效果和经济效益。
煤层含气量是预测煤层气开发效果的重要依据，通过 测定煤层含气量，可以预测煤层气的产能和采收率，
提高采收率
促进技术进步
了解煤层含气量的分布和变化规律，有助 于优化开采方案，提高煤层气的采收率。
煤层含气量测定方法的不断完善和优化， 有助于推动煤层气开发技术的进步和创新 。
未来研究方向和展望
新型测定方法研究
进一步研究和开发更快速、准确、高效的煤层含气量测定 方法，以满足大规模煤层气勘探和开发的需求。
煤层含气量测定方法
目录
• 引言 • 煤层含气量测定方法概述 • 结论
01 引言
目的和背景
煤层含气量是指煤层中天然含有的气体量，主要包括甲烷、 乙烷、丙烷等烃类气体。煤层含气量测定是煤层气勘探和开 发中的重要环节，对于评估煤层气资源量、制定开发方案、 预测开发效果等具有重要意义。
随着煤层气产业的快速发展，对煤层含气量测定方法的准确 性和可靠性提出了更高的要求。因此，研究和发展新的煤层 含气量测定方法，提高测定精度和效率，是当前煤层气领域 研究的热点问题之一。
煤层坍塌问题
采取加固措施，如注浆、加支撑等，防止煤层坍塌。
气体产量不稳定问题
通过调整排采阶段的时间和压力，提高气体产量稳定 性。
03 结论
煤层含气量测定的意义和价值
资源评估
指导勘探
煤层含气量是评估煤层气资源潜力和开发 价值的重要参数，准确的测定结果有助于 合理规划煤层气开发项目。
含气量试验步骤
含气量试验步骤以含气量试验步骤为标题，写一篇文章。
含气量试验是一种用来测量岩石或土壤中的气体含量的试验方法。
这个试验可以帮助我们了解地下岩层中的气体分布情况，对于地质勘探和地下工程设计非常重要。
下面将介绍含气量试验的步骤。
步骤一：准备工作在进行含气量试验之前，首先要准备好试验设备和样品。
试验设备包括气瓶、压力计、密闭容器等。
样品则是从地下或者地表获取的岩石或土壤样品，需要将样品进行处理，去除其中的杂质和水分。
步骤二：密闭容器装样将处理好的岩石或土壤样品放入密闭容器中。
为了保证试验的准确性，需要将样品均匀地填充到容器中，并且不留有空隙。
同时，还需要注意密闭容器的密封性，确保气体不会泄漏。
步骤三：连接气瓶和压力计将密闭容器与气瓶和压力计连接起来。
气瓶中装有一定压力的气体，将气瓶与密闭容器连接后，可以通过压力计来测量密闭容器中的气体压力。
步骤四：记录压力和时间开始记录试验数据。
首先将压力计的刻度归零，然后记录下初始压力。
接下来，随着时间的推移，不断记录密闭容器中的气体压力变化情况。
可以选择不同的时间间隔来记录数据，以获得更加详细的压力变化曲线。
步骤五：计算含气量根据试验数据，可以通过计算来得到样品中的含气量。
具体计算方法会根据试验的具体目的而有所不同。
一般来说，可以通过比较不同时间点的压力值，计算出样品中的气体释放速率，从而得到含气量。
步骤六：数据分析与结果根据试验得到的含气量数据，可以进行进一步的数据分析。
可以比较不同样品的含气量，或者分析不同深度或位置的样品的含气量变化趋势。
通过数据分析，可以得到更加全面的地下气体分布情况，为地质勘探和工程设计提供重要依据。
总结：含气量试验是一种重要的地质试验方法，通过测量岩石或土壤样品中的气体含量，可以了解地下气体分布情况。
试验步骤主要包括准备工作、密闭容器装样、连接气瓶和压力计、记录压力和时间、计算含气量以及数据分析与结果。
通过合理的试验步骤和数据分析，可以得到准确的含气量数据，为地下勘探和工程设计提供重要参考。
页岩含气量测试技术
*
Date
Time
Millisecond
32-bit Float
2012/11/14
22:39:33
890
103.851387
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2012/11/14
22:40:04
30
104.9047089
0.663673401
2012/11/14
22:40:34
20
105.5683823
国内技术的发展及优缺点分析
适合于解吸量小的样品 一台仪器只能做一个样品，很难适应井场需要 排水集气计量法(中国地质大学)
缺点：
优点：
体积小 集加热与计量于一 体
Hale Waihona Puke 3、国内技术的发展及优缺点分析 2）排水集气计量法(石油勘探开发研究院无锡所) 手自一体排水集气法现场解吸仪 1常开电磁阀，2三通手动阀，3常闭电磁阀，4压力传感器，5数据采集卡，6计量管，7水杯，8丝杆，9步进电机，
质量流量计计量法
质量流量计计量体积时是根据流过流量计的气体所带走的热量来进行体积计算的，当气体组成单一或组成不变，可通过体积标定得到气体流过流量计的真实体积，气体组成变化时，就没法测准，当气体中含有水蒸气时，其测量值将会发生较大偏离，对于页岩的现场解吸气测量，其组分随着解吸时间的推移也会发生变化，岩心出筒不可避免的要含有一定的水分，这也直接影响了测量结果。
1.5
41.15
2.28
112.88
1.53
51.46
2.38
114.96
1.57
59.98
2.49
116
1.6
66.98
2.59
117.09
页岩含气量测定方法优化分析
页岩含气量测定方法优化分析页岩含气量测定是研究页岩气资源中最重要的技术，它也是探明页岩气藏量和分布的关键技术。
但就目前来看，其应用范围较少，且在实际测定过程中遇到了一些技术和实验问题。
为此，研究者们研究了众多方法，试图找出一套合适的方法，使其能够更有效地用于页岩气资源测定。
首先，页岩含气量的测定需要采用有效的设备和实验方法。
常用的测定仪器包括质量分析仪、气相色谱仪、气体吸收仪、液体测定仪等。
在选择仪器时，要考虑测定仪器的灵敏度、准确性和稳定性，以确保能够准确测试页岩含气量。
另外，在实验过程中，还需要采用有效的数据处理技术，有效的定量分析方法、可以应用的采样和测定标准等。
其次，还需要研究页岩气资源的地质特征，为了更好地准确测定页岩含气量，了解页岩的物理结构和物理性质是非常重要的，尤其是矿物、微观结构等，因为页岩中的气体分布受物质结构影响很大。
此外，也有必要研究页岩气资源和流体性质的耦合效应，包括页岩水平取心、深层压力及孔隙度等气体储量和流量要素，以此来进行定量分析和精确计算，以估算页岩含气量。
最后，研究者还需要选择合适的计算模型，来估算页岩含气量。
常用的模型包括比例－密度模型、块状-体积模型、密度-块状-体积模型、簇度模型等。
在选择模型时，除了要考虑模型的复杂性外，还需要权衡能否满足研究的需求，以确保获得准确的测量结果。
综上所述，页岩含气量测定需要采用有效的设备和实验方法，研究页岩地质特征和流体性质的耦合效应，以及选择合适的计算模型。
从而能够有效、准确地测定页岩含气量，为页岩气定量分析和开发提供重要的依据。
解吸法测量页岩含气量及改进方法
解吸法测量页岩含气量及改进方法唐颖1,2，张金川2，刘珠江2，李乐忠11.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心，北京，1000272.中国地质大学（北京）能源学院，北京100083摘要：页岩含气量是计算原始含气量的关键参数，对页岩含气性评价、资源储量预测具有重要的意义。
介绍了页岩含气量测试的三种基本方法，包括解吸法、等温吸附法及测井解释法。
解吸法是页岩含气量测试最直接方法，重点讨论了解吸法的测试原理及实验方法。
损失气含量是解吸法中误差较大的部分，提高损失气量估算精度能提高含气量测试精度。
研究认为，直线回归法估算损失气量误差大，利用直线回归与多项式回归的加权平均或者采用非线性回归估算损失气量更为合理，对目前通用的解吸实验设备提出高精度的改进方案，减小实验系统误差。
关键词：页岩气；含气量测试；解吸法；损失气；非线性回归页岩气作为一种非常规天然气，资源储量巨大。
2010年，美国页岩气产量达1379亿方，约占美国天然气产量的23%，中国页岩气开发也开始起步并取得了明显的进步。
页岩含气量是计算原始含气量（OGIP）的关键参数，对页岩含气性评价，资源储量预测具有重要的意义。
1、页岩含气量及测试方法页岩含气量是指每吨页岩中所含天然气在标准状态（0℃，101.325KPa）下的体积。
根据赋存状态，页岩含气量由吸附气、游离气和溶解气三部分构成。
吸附气是指吸附在干酪根和粘土颗粒表面的天然气，当页岩中压力较小时，吸附机理是页岩气赋存的非常有效的机理。
吸附气含量受有机碳含量、压力、成熟度、温度等因素控制[1-3]。
游离气主要指储存在天然裂缝和粒间孔隙中的天然气，其含量主要受地层压力、孔隙度、含气饱和度、温度等因素控制[1-3]。
溶解气是指溶解在页岩有机质、液态烃和沥青等物质中的天然气。
溶解气在页岩含气量构成[基金项目]国土资源部《中国重点海相地区页岩气资源潜力及有利区优选》(编号：2009GYXQ15)和国家自然科学基金项目《页岩气聚集机理和成藏条件》(批准号：40672087)。
煤层含气量测试方法探讨
直接法
煤矿矿井取芯
可获得解吸气量及估算地层压力
艾瑞法（由 Aiery,1968 提出）
取芯
比改进的直接法预测含气量偏大
重量法
矿井取芯
用于矿井通风需要，未用于煤层 气的开采
煤样分析资料与煤层温度、压
吸附等温法
适用于饱和煤层含气量的估算
力值
间接
法 开姆法（由 Kim，1977 提出）
要求有工业分析资料
对烟煤和中低挥发分烟煤偏高， 对高挥发分烟煤偏低
测井法
测井与工业分析资料交会求出
方法具有一定地区性局限，不能
吸附等温线，在根据等温线估
计含气量
无限推广
注：本资料来源于中国非常规油气网
煤层气含气量测试方法探讨
煤层现今的含气量是其在演化过程中，煤层生气储存、逸散后的剩余量，即 是指现今在标准温度和标准压力条件下单位重量煤中所含甲烷气体的体积。一般 来 说，煤层含气量高，则气体富集程度好，越有利于煤层气开发。煤层气含气 量的确定是通过对钻井取芯、绳索取芯煤样或录井煤屑的测试获得，测试方法具 体可分为 直接法和间接法两大类（表 1）：直接法一般是井场用普通的取芯工 具钻取煤芯或绳索取芯，当煤芯提出井口后，立即用密封罐采取煤样，利用解吸 仪测定煤样中甲 烷气随时间的变化规律，求出解吸含气量，根据提钻到采样过 程中煤样暴露的时间计算采样过程中的逸散气量，然后再实验室将煤样粉碎测定 残余含气量。采用这种 方法测定的含气量由解吸气量、逸散气量和残余气量三 部分组成，3 种气量的总和除以煤样可燃质质量即得出煤层可燃质含气量。在含 气量测试过程中，误差主要来 源是逸散气量的求取，准确求取逸散气量是煤层 含气量测定的难点。根据逸散气量求取与处理方法的不同，直接法又可分为 USBM 直接法、改进的直接法与史密斯 -威廉斯方法等，但这些方法求取得的含气量通 常只相当于实际的含气量下限，而目前采用的密闭取芯法，更接近实际的含气量。 间接法则可分为重量法、吸附等温 法和开姆法等，其各自都有其自身的适用条 件与范围，很难适用于非饱和煤层含气量的估算。
页岩含气量评价方法
巧天佚弋地仏第42卷第1期OIL&GAS GEOLOGY2021年2月文章编号：0253-9985(2021)01-0028-13doi：10.11743/o gg20210103页岩含气量评价方法张金川匕刘材根彳,魏晓針彳,4,唐玄1,2,刘畅1,2[1.中国地质大学(北京)能源学院，北京100083； 2.自然资源部页岩气资源战略评价重点实验室，北京100083；3.西华大学，四川成都610039；4.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257022]摘要:作为页岩气资源勘探评价的核心基础,含气量的评价一直作为关键研究内容而受到高度关注。
页岩气的成藏和富集是一个动态地质过程，游离和吸附状态天然气的同时存在及比例变化，导致了页岩中天然气赋存状态的复杂性。
页岩含气机理与煤层气差异较大，直接和间接成因的页岩气类型各具不同的页岩油气形成条件和含气特点。
垂向上的页岩含气相关指征曲线变化特点，可提供更多的沉积、含气及保存等信息。
页岩含气量的获得方法可划分为6种基本类型，归属于3个可信度梯度级别，其中的现场解析法是含气量获取方法中的重要方法。
在现场解析的升温过程中，只有当岩心在加热至地层温度前见解吸气者，通过线性或多项式逆向回归法计算出来的损失气量才具有明确物理意义。
页岩的含气量受页岩的生气能力和强度控制，损失气、解吸气及残余气分别与吸附气和游离气存在内在联系。
页岩吸附含气量和总含气量是页岩含气量地质评价中的重要参数，页岩气中游离气的占比不仅能反映页岩中天然气的赋存状态，而且更指示了页岩气的可采性。
同时满足总含气量和游吸比双高目标的评价对象，是页岩气的有利目标。
含气量、游吸比及可采系数等含气结构参数的同时使用，有助于更准确地进行页岩气评价。
机器学习和大数据分析等提高了数据处理工作效率,智能评价是页岩含气量评价研究未来发展的重要方向。
关键词:机器学习；大数据;智能评价;含气结构;现场解析;评价方法;含气量；页岩中图分类号:TE122.2文献标识码:AEvaluation of gas content in shaleZhang Jinchuan1,2,Liu Shugen3,Wei Xiaoliang1,2,4,Tang Xuan1,2, Liu Yang1,2[1.School of Energy Resources,China University of Geosciences(Beijing) ,Beijing100083,China；2.Key Laboratory of Strategic Evaluation of Shale Gas Resources,M inistry of Natural Resources,B eijing1000833.Xihua University,Chengdu,Sichuan610039,China；4.Research Institute of Exploration and Development ofShengli Oilfield Company,SINOPEC, Dongying,Shandong257022,China]Abstract:The evaluation of gas content as the core of shale gas resource assessment has drawn great attention.Gasaccumulation and enrichment in shale is a dynamic geological process that results in a complex occurrence of gas:free gas coexisting with adsorbed gas and their shifting proportions.The accumulation mechanism of shale gas is quite different from that of coalbed methane.Shale gas of direct or indirect origins can have quite different forming conditions and gas-bearing characteristics.The vertical variation characteristics of gas-content-related indicator curves can provide more information on sedimentation,gas content and reservoir preservation.There are,in essence,six kinds of shale gas content evaluation methods,falling into three credibility gradients.The field desorption method,among others,is the major one. According to the method,the lost gas amount of a core sample is physically meaningful only when it is the result of a linear or polynomial regressions of the gas amount desorbed from the sample before restored to its original ambient temperature(formation temperature)during evaluation.The gas content in shale is controlled by the shale's gas generation capacity and gas content.The lost gas,desorbed gas and residual gas are internally related to adsorbed gas and free gas respectively.The adsorbed gas content and total gas content of shale are important evaluation parameters for shale gas content.The ratio of free/adsorbed gas content in shale is an ideal indicator of gas occurrence and recoverability. Assessment targets with both high total gas content and high free/adsorbed gas ratio can be considered as promising.It is收稿日期:2020-08-17；修订日期：2020-12-26o第一作者简介:张金川(1964—)，男，博士、教授、博士生导师，非常规油气地质。
煤层气页岩气含气量测定方法
在钻井介质为清水和泥浆时，岩芯筒提至井筒一半时的时间作为零时间； 钻井介质为泡沫或空气时，钻遇煤层时间为零时间。损失气时间为从零时间 到装罐结束的时间。 钻井循环介质为清水和泥浆条件下损失气时间计算公式： t - t2 tL = 3 + (t 4 - t 3 ) 2 钻井介质为泡沫或空气条件下损失气时间计算公式： 式中： tL——损失气时间； t1——钻遇煤层时刻； t2——提芯时刻； t3——煤芯到达井口时刻； t4——煤芯封装时刻。 tL=t4-t1
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煤 层 气 页 岩 气 解 吸 罐
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解吸步骤（HTSH）
将装有样品并密封好的解吸罐迅速置于 已达储层温度的恒温装置中，用软管将解吸 罐与全自动化页岩气/煤层气含量多路测量仪 连接，同时用数据线将测量仪与计算机连接 ，迅速开闭测量仪，检测管路，管路通畅， 计算机记录零时刻温度、压力、气体流量。 开启测量仪，计算机系统按规定的时间 间隔记录气体的温度、压力和气体流量
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损失气量的计Байду номын сангаас方法
损失气量采用直接法计算，解吸初期，解吸量与时间平方根成正 比。以标准状态下累计解吸量为纵坐标，损失气时间与解吸时间和的 平方根为横坐标作图。将最初解吸的呈直线关系的各点连线，延长直 线与纵坐标轴相交，则直线在纵坐标轴的截距为损失气量。如图：
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VSTP —— 标准状态下的气体体积，单位为立方厘米（cm3）； Pm —— 大气压力，单位为千帕（kPa）； Tm —— 大气温度，单位为摄氏度（℃）； Langmuir Isotherm Vm —— 气体体积，单位为立方厘米（cm3）
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吸附时间吸附时间（τ）是指样品所含气体被解吸出63.2%时所用的时间，一般以天为单位。
吸附时间可采用图解法或计算方法求取。
计算方法如下：首先，计算出占总气量63.2%所对应的气体体积： V63.2%＝VT×63.2% 式中： V63.2%——占总气量63.2%所对应的气体体积，单位为立方厘米（cm3）； VT——为损失气、自然解吸气和残余气体积总和，单位为立方厘米（cm3）；其次，计算各实测数据点的时间和各点的累计气体体积（标准状态）；然后，在累计体积数据中找出V63.2%所在的区间；最后，利用直线内插方法求出V63.2%所对应的时间，即为τ值。
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吸附时间的测定损失气 30000 解吸气残余气 24000 18000 解吸量/cm3 12000 吸附时间 6000 0 -6000 0 50 100 150 200 250 300 350 (T+t1/2 恒泰尚合能源技术（北京）有限公司 22
谢谢。