周清泉

摘要：页岩含气量现场测试技术在油气开发中得到了极为广泛的应用，结合页岩气的储存特点，往往存在于孔隙或裂缝之中，对于其含气量的计算，是确定地质中气储量的关键手段，结合其储量，确定具体的后续开发方案。本文选择了三种常见的损失气量计算方法进行对比分析，确定几种方法的特点，以便于结合具体的要求选择合适的损失气量计算方法。

关键词：页岩;含气量;现场测试;损失气量;气体扩散

前言：

随着油气开发技术的飞速发展，页岩气的勘探开发工作也有了明显的改善，近些年来，已经探明了多个页岩气地质储层，并且储量在进一步的增加，页岩气年产量逐年提升。页岩气本身是以游离或者吸附状态存在于页岩的裂缝及孔隙中，一般选择的页岩含气量测试方法包括直接测试和间接测试两种，相比之下，直接测试法的结果更加精确，而且速度较快，是目前页岩含气量测试的常见方法。

1.页岩含气量现场测试中损失气量的计算方法

1.1损失气量的计算流程

为了更好的确定页岩含气量现场测试中损失气量的计算方法的合理性，选择了某页岩气井采集样品，展开现场含气量的测试，并且分析其损失气量。对于 页岩气的采集和剩余气量的计算都在钻井现场完成，并且统计时间间隔参数。采集完成之后，将钻去的页岩岩心放到解吸罐中，然后剩余空间用砂质填满密封。在温度控制器的控制下，将其加热到储层标准温度。每隔5min间隔记录一次解吸气量，知道日平均解吸量小于10cm³时，测试结束。记录现场测试的各项参数结果，计算损失气量。

1.2损失气量的计算方法

对损失气量的计算主要是计算钻取岩心到岩心注入解吸罐密封期间，岩心内散失的气体体积，其中损失时间是极为关键的时间参数，直接影响到计算结果。损失时间的计算为从钻井循环介质（大多数为泥浆）遇到储层的时间到岩心之后提升深度一半的时间之和。一般情况下，选择的损失气量计算方法为USBM法、多项式拟合法和Amoco曲线拟合法几种。其中，USBM法是目前在天然气损失气量计算中最为常见的计算方法，也应用范围极广;多项式拟合法是在USBM法基础之上有所改进，能拟合时间的跨度更大，在页岩气行业应用较为广泛，精度也较好;Amoco曲线拟合法是一种适用范围极广的方法，适用于所有的解吸数据，简化扩散方程求解，以曲线拟合来估算损失气量。

2.页岩含气量现场测试中损失气量的计算结果

2.1解析气结果测试

某页岩气井采集样品，根据其采集深度和取芯方式的差异，相应的损失时间也会有所不同，通过自然解析計算以及高精度计算，确定样品的解析气量变化。随着解析时间的增加，解析气量先增后降，呈抛物线式变化，最终解析气量基本不变，这一变化规律符合气体扩散的规律。所有选择的样品在20h内基本上都完成解析，究其原因，样品解析选择的温度为地层温度，温度升高，解析的速度明显提升，相应的对于样品进行含气量测试的速度明显加快。

2.2损失气量计算方法的应用

USBM法和多项式拟合法在应用过程中，计算过程并不复杂，也是在目前现场测试中极为常见的方法，USBM法初期解析曲线拟合效果较好，使用范围在解吸量小于最大值一半的范围。多项式拟合法能对全周期的解析过程进行拟合处理，不过拟合效果相对差一点，由于其涉及到的数据较多，综合分析，精度较高。不过经过这一计算，其损失气量值较大。Amoco曲线拟合法在应用过程中，可以实现全过程数据的拟合，但是对损失气量的计算结果却偏高，这一方法的具体应用还有待商榷。

3.页岩含气量现场测试中损失气量的计算方法讨论

3.1结果分析

对于损失气量的计算就是在现场测试中误差部分的计算，其计算的精准度直接影响到最终的测试结果。在样品采集的过程中，页岩气的散失无法人为完全控制，在样品采集和后续计算中，都会有多种影响因素影响其损失气量。通过本文选择的三种计算方法得到的损失气量对比分析可以看出，选择USBM计算方法，其损失气量最小，Amoco曲线拟合方法损失气量最大。结合前人的研究经验也可以看出，现场取样过程中，最容易损失的气量就是游离气，因此如果计算结果超过80%，结果无法保证合理性。

3.2影响因素

损失气量在计算上，会受到损失时间和不同计算方法的影响。目前页岩气井选择的为常规的采集方式，导致损失时间较长，已经超出2h，在解析曲线初期较陡时，在后期的计算结果都会受到影响，远远超出计算范围。本文选择的几种计算放，相对来说Amoco曲线计算方法的损失气量最大，尤其是损失时间较长的样品，其计算结果准确度明显降低。USBM选择直线拟合，只能对初始阶段进行数据分析，而其余两种方法能对全周期的数据进行分析。

3.3建议

对于页岩含气量现场测试来说，损失气量计算部分的误差直接影响到最终的误差值，这是由多种方法影响的，结合目前我国的页岩气勘探水平和技术现状，岩心钻取的时间较长，损失气量进一步增加。很多专家学者针对这一问题展开研究，也提出了一系列的解决方案，但是仍然无法保证损失气量计算的准确性。目前选择的标准还是以煤层气标准其展开以页岩气现场测试，为了进一步保证计算的精度，可以进行相应的优化。对于损失时间来看，这是影响最终损失气量计算的主要因素，目前在计算上并没有考虑到天然气因素，在计算时，应综合分析各个平衡条件，确定具体损失时间。目前选择的几种计算方法都是“单孔”假设，但是结合页岩的孔隙结构特点，这一假设成立条件会受到影响，这就需要综合考虑页岩的特点，选择更为合适的扩散方程。

结语：

综上所述，通过对上述三种页岩含气量现场测试结果损失气量计算方法的对比可以看出，选择USBM计算方法，其损失气量最小，Amoco曲线计算方法的损失气量最大。USBM选择直线拟合，只能对初始阶段进行数据分析，而其余两种方法能对全周期的数据进行分析，综合对比数据分析结果，USBM方法适用范围更广，而且计算结果也更加准确。

参考文献：

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