适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法与流程

本发明属于煤层气开采领域，具体是一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法。

背景技术：

1、煤层气含量是国内外煤层气区块勘探和优选时的重要依据。目前国内外气含量测定方法主要有两种，分别是实验直接测定法和间接测定法。实验直接法测得气含量数据相对准确，但需要专门由常规钻井工具更换为取芯工具，然后钻井取心获取样品来完成实验，成本投入较大，实验周期较长；间接法测定主要是井下测定煤层瓦斯压力、实验室测定吸附常数、工业分析指标等有关参数，通过朗缪尔方程计算出煤层瓦斯含量，间接法测得气含量数据相对误差较大。

2、在降本增效的大背景下，为了获取更准确更丰富的含气量数据，同时降低投入成本，急需研究一种新的求取煤层含气量的方法。煤屑是钻井现场钻头破碎岩层所产生的碎屑，煤屑是钻井过程中必然会产生的一种碎屑，煤屑的获取不影响正常钻井，不需要更换钻井工具。因此，通过钻井现场利用煤屑实时求取煤层含气量，发明一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决目前获取煤层含气量成本大、周期长以及精度低等问题，提供一种适用于钻井现场利用煤屑实时求取煤层含气量的方法。

2、本发明采取以下技术方案：一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，包括：

3、s100：对样品解吸罐进行称重，获取质量m1；

4、s200：岩屑样品采集，计量计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2；

5、s300：在钻井泥浆排出口采集岩屑，快速淘洗，去掉泥浆杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2，并用m2-m1=m3获取样品质量；同时，计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3；

6、s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1；

7、s500：对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v解，并读出解吸气时间t4；

8、s600：计算损失时间比a2；

9、s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版中，按照计算的装罐时间比a1选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2的点所对应的损失气体积比a3；

10、s800：对解吸罐进行加热，并检测气量，获取残余气量v残；

11、s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4，同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5；

12、s1000：用m3-m4=m6求取样品中水的质量；

13、s1100：用v解/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量，用v残/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量；

14、s1200：计算损失气量v损，损失气量v损=a3 ×v解×[（m5/m6）/100]；

15、s1300：用v损/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量；

16、s1400：计算煤层气含气量q，q=q1+q2+q3。

17、步骤s100中，解吸罐取可以装入1000g煤样的。

18、步骤s200包括：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2。

19、步骤s300中，t3小于2分钟。

20、步骤s400中，损失时间t1=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2+岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3；装罐时间比a1=t3/t1。

21、步骤s600中，损失时间比a2=10×（t1/t4）。

22、步骤s800中，加热温度为90℃。

23、与现有技术相比，本发明通过试验测定法得出岩屑含气量，反演煤层含气量的计算常数和计算公式，实现无需钻井取心获取样品，可在地质构造复杂、气含量差异较大、取心密度较小的区域，获得该区域连续、稳定的含气量数据，可有效减少勘探井的投入，提高储量评价的准确性。

技术特征：

1.一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s100中，解吸罐取可以装入1000g煤样的。

3.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s200包括：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2。

4.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s300中，t3小于2分钟。

5.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s400中，损失时间t1=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2+岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3；装罐时间比a1=t3/t1。

6.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s600中，损失时间比a2=10×（t1/t4）。

7.根据权利要求1所述的适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，其特征在于，所述步骤s800中，加热温度为90℃。

技术总结
本发明属于煤层气开采领域，具体是一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法。包括：对样品解吸罐进行称重；计量计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间；获取样品质量；同时，计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间；计算损失时间和装罐时间比；对岩屑样品进行测试；计算损失时间比；按照计算的装罐时间比选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比的点所对应的损失气体积比；对解吸罐进行加热获取残余气量；获取样品的干燥无灰基质量；求取样品中水的质量；求取单位质量样品的解吸气量以及残余气量；计算损失气量；求取单位质量样品的损失气量；计算煤层气含气量。

技术研发人员：于振锋,李友谊,杨晋东,信凯,靳科科,宋新亚,乔晋,孙晋江,么春徽
受保护的技术使用者：山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15