申请/专利权人：中国石油大学(北京)

申请日：2022-08-19

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN115326645B

主分类号：G01N13/00

分类号：G01N13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.11.29#实质审查的生效;2022.11.11#公开

摘要：本发明公开了一种基于岩石的基质扩散过程实时动态监测方法。本发明主要通过空间中各个测点同位素气体的浓度和占比随时间的变化的监测，实现页岩气扩散过程的实时动态监测，具体地，在样品内部的指定位置分布多个集气室，每个集气室作为一个测点，首先抽真空然后充注常规甲烷气，在上下游形成稳态渗流，然后将上游气源切换为带同位素的同位素甲烷气13CH4，同位素甲烷气在扩散过程中，通过同位素测量仪定时抽取测点的气体，分析气体组分，确定各个测点的同位素甲烷气浓度随时间的变化情况，最终即可监测甲烷气在对流扩散、吸附解吸共同作用下的扩散规律。

主权项：1.一种基于岩石的基质扩散过程实时动态监测方法，包括在岩石基质扩散的实时动态监测装置中进行的如下步骤：所述岩石基质扩散的实时动态监测装置包括上游气源系统、扩散动态监测系统和下游气源系统；所述上游气源系统包括上游常规气源和上游同位素气源；所述扩散动态监测系统包括若干样品桶、围压泵和温控装置，所述样品桶的两端开口配合半透膜，可使气体通过，阻止液体通过；所述样品桶内用于盛放岩样粉末，所述岩样粉末内布置若干集气室，所述集气室的壁面和或端面设有一个或多个集气室阀门作为进气端，所述集气室阀门为单向阀；所述集气室的出气端通过管路连接设于所述样品桶外的同位素测量仪；所述围压泵对所述岩样粉末施加围压，所述温控装置加热所述岩样粉末；所述下游气源系统包括下游气源和下游调压及增压系统；所述样品桶的气体入口端分别与所述上游常规气源和所述上游同位素气源连接；所述样品桶的气体出口端分别与所述下游气源连接，连接的管路上设有所述下游调压及增压系统；连接的管路上均设有阀门；S1、选取目的层岩样，粉碎烘干后分成n份，n为正整数；测定每份所述岩样的含水饱和度；S2、将n份所述岩样分别放置于所述岩石基质扩散的实时动态监测装置中的所述样品桶中，对所述岩样抽真空，同时施加围压并保持预设值；开启所述温控装置加热所述岩样，形成并维持稳定温度场；S3、连通所述上游常规气源与所述样品桶，对所述岩样饱和甲烷气，并控制所述扩散动态监测系统的上下游压力达到设定值，并保持稳定；S4、连通所述上游同位素气源与所述样品桶，并使所述扩散动态监测系统的上下游压力维持步骤S3中的设定值，开始计时；每间隔时间，关闭所述集气室阀门，所述同位素测量仪将每个所述集气室中收集的气体样品抽取测量，记录每个所述集气室中抽取气体的气体浓度以及同位素气体的占比，得到同位素甲烷浓度后，打开所述集气室阀门，准备下一次抽取气体样品；S5、统计所述岩样的含水饱和度、围压、上游压力、下游压力，每个所述集气室温度条件下，每个所述集气室内同位素甲烷浓度随时间的变化规律，实现对甲烷扩散的动态监测。

全文数据：

权利要求：

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