【金点子】页岩含气量现场自动测试技术

1. 目的

页岩气要实现经济效益开发，必须满足一些工程地质技术条 件，含气量便是其中的一项。油田公司在钻井过程中需要实时获取实验数据，用以指导下一步工程措施。这对页岩含气量测试就提出了更高的要求，原有手动排水采气测试方法精度低、劳动强度大，难以适应页岩气规模上产的客观需求。页岩含气量现场自动测试技术在减轻劳动强度、提供更高精度数据、保证测试连续性和持久性的基础上，实现了页岩含气量的自动、精准计量。

2. 方法

测试系统基于“ U”形管内的液体在同等大气压条件下液位 等高的等压液位平衡原理，采用光电非接触式闭环测控方法，实现了对页岩储层含气量的恒压等容自动连续测定。使用2 个光电液位传感器分别测定集气量筒和平衡量筒中的液位高度，通过计算机数据采集及相关程序对电机等机构进行控制和调节，由蜗轮蜗杆机构等调节集气量筒和平衡量筒与储液罐的相对位置，从而实现对两个量筒液位的再次平衡及含气量的计算，直至完成储层样品的含气量测定。针对页岩含气量现场测定精度要求高、过程繁琐、取样密度不断增大的特点，2012 年至今，技术人员不断对自动测试技术进行更新迭代。自动测试系统最初是两通道，后期根据现场需求开发了五通道、N 通道技术，实现了测试设备精度更高、通道更多、体积更小、成本更低的目标，页岩含气量现场自动测试仪已兼具便携性和稳定性（图1），能适用于更加复杂的工作环境。