页岩含气量现场测试技术进展与发展趋势

张金川, 王香增, 李中明, 刘树根, 牛嘉亮, 袁天姝, 李兴起, 唐玄

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地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (1) : 315-326. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2023.9.30
沉积盆地分析与多种能源勘探

页岩含气量现场测试技术进展与发展趋势

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Technological progress and trend in shale gas on-site testing—a critical review

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摘要

含气量是页岩气勘探评价及生产决策中的关键性基础参数,大三段式现场含气量解吸是准确、经济、快捷的首选方法。有别于煤层气思路,页岩含气量在测试原理、方法、技术及仪器等方面均取得了重要进展。无管化测试技术和小三段式测量方法的提出和应用,在提高解吸气测试精度的同时提供了更多有价值的信息。从借鉴于煤层气的条件回推法到多点测量约束拟合法,页岩损失气测量方法更加摆脱了对假设条件的依赖。基于非接触式扭矩传递的方法原理,实现了残余气测试过程中的全程气密。双三段式的含气量准确测量,为总含气量、游吸比、可采系数等含气结构参数的分析和求取奠定了基础,但页岩的可采气量并不是损失气和解吸气的简单加和。高精度含气量现场解吸的应用领域广泛,高精度解吸数据的系统获得、含气结构多参数的预测评价、智能评价技术的实践应用等,是页岩含气量现场解吸发展的基本方向。

Abstract

Gas content is a key parameter for shale gas evaluation and production decision-making, while on-site determination of desorption gas content using “large three-stage” desorption curves is preferred based on accuracy, cost, and speed considerations. Different from coalbed methane, shale gas content analysis has made significant progress in testing methodologis, methods, technologies, and instruments. The adaptation of pipeless testing technology using “small three-stage” desorption curves provides more valuable information while improving the accuracy of desorption gas testing. From conditional extrapolation, borrowed from coalbed methane, to multi-point constraint fitting, shale gas loss can now be calculated with less dependency on assumptions. Based on the principle of non-contact torque transmission, whole-process air sealing during residual gas testing has been achieved. Accurate gas content measurement using dual three-stage desorption curves lays the foundation for calculating key parameters such as total gas content, free/absorption ratio, and recoverable coefficient. However, the total recoverable shale gas is not simply the sum of lost and desorbed gases. High-precision, on-site desorption gas content analysis has wide applications. Its development directions include systematic high-precision data acquisition, mult-parameter evaluation, and intelligent-evaluation technology application.

关键词

页岩气 / 含气量 / 含气结构 / 技术进展 / 发展趋势

Key words

shale gas / gas content / gas-bearing structure / technical progress / development tendency

中图分类号

TE132.2

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张金川 , 王香增 , 李中明 , . 页岩含气量现场测试技术进展与发展趋势. 地学前缘. 2024, 31(1): 315-326 https://doi.org/10.13745/j.esf.sf.2023.9.30
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基金

国家自然科学基金项目(41927801)
云南省重大专项(202302AF080001)
云南省重点研发计划项目(202303AA080006)

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