1.一种定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、实验基础噪声标定
采用核磁共振仪器测量样品初始核磁共振噪声信号;
步骤二、样品饱和甲烷
打开所述核磁共振仪器中岩心夹持器进口阀门,持续通入恒定压力的甲烷,直至核磁共振峰谱不再发生变化,样品饱和甲烷;
步骤三、甲烷自然运移
样品饱和甲烷后,调节所述核磁共振仪器的出口压力至目标压力,并接入气体收集装置,用于计算运移出的气体体积;
步骤四、甲烷自然运移采收率计算
利用气体运移过程中的核磁共振信号量计算实时吸附态和游离态对应的核磁共振峰谱面积,以及产出气体积与核磁信号峰面积的关系,并得到甲烷的实时总采收率、吸附气采收率以及游离气采收率;
步骤五、样品干燥和脱气
将样品取出后在低温下加热去除残存在样品中的甲烷;
步骤六、气体注入下的甲烷运移
按照步骤二中的步骤进行甲烷饱和,随后按照步骤三调节出口压力至目标压力,并在样品入口端注入一定预设压力的氮气或二氧化碳,使得样品中的甲烷开始运移,实时观察甲烷信号的峰谱,直至不发生变化;利用核磁共振信号量计算运移过程中的实时吸附态和游离态对应的核磁共振峰谱面积;
步骤七、气体注入下甲烷采收率计算
基于步骤四,计算气体注入下甲烷的实时总采收率、气体注入下吸附气采收率、气体注入下游离气采收率;
步骤八、气体注入对甲烷采收率的定量计算
通过比较气体注入和自然条件下的甲烷采收率,定量计算气体注入对采收率的影响。
2.如权利要求1所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤一中,实验基础噪声标定时,包括以下步骤:将样品放置在核磁共振仪器的岩心夹持器中,并施加恒定围压;
关闭所述岩心夹持器的出口阀门,将核磁共振仪器抽真空,启动核磁共振测量样品初始核磁共振噪声信号。
3.如权利要求2所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤一中,还包括基于测量的样品初始核磁共振噪声信号,利用积分计算噪声信号的谱面积,所述谱面积中噪声信号包括吸附态噪声Sea和游离态噪声Sef,所述谱面积用于区分甲烷信号量;
其中,煤储层中吸附态甲烷赋存在微孔,小孔,游离态甲烷赋存在中孔,大孔,分别对应核磁共振的两个峰谱,即对应测量的样品初始核磁共振噪声信号中的吸附态噪声Sea和游离态噪声Sef。
4.如权利要求3所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤二中,样品饱和甲烷后,基于饱和甲烷后的样品核磁共振信号,分别计算吸附态甲烷对应的核磁共振峰谱面积S0a和游离态甲烷对应的核磁共振峰谱面积S0f。
5.如权利要求4所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤三中,若目标压力小于持续通入甲烷的恒定压力,则样品中的甲烷在压差驱动下流动,实时观察甲烷信号的峰谱,直至峰谱不再变化,实时收集并计算运移过程中吸附态甲烷对应的核磁共振峰谱面积Sia和游离态甲烷对应的核磁共振峰谱面积Sif,并记录对应气体流出体积Vi。
6.如权利要求5所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤四中,甲烷的实时总采收率为:吸附气采收率为:
游离气采收率为:
7.如权利要求6所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤七中,气体注入下甲烷的实时总采收率为:气体注入下吸附气采收率为:
气体注入下游离气采收率为:
式中,Siai和Sifi分别为气体注入下的吸附态和游离态甲烷对应的实时核磁共振峰谱面积。
8.如权利要求7所述的定量评价气体注入提高煤层气采收率的方法,其特征在于,步骤八中,定量计算气体注入对采收率的影响,包括气体注入对总甲烷采收率的提高率、气体注入对吸附态甲烷采收率的提高率以及气体注入对游离态甲烷采收率的提高率;
其中,气体注入对总甲烷采收率的提高率ηit为:气体注入对吸附态甲烷采收率的提高率ηia为:
气体注入对游离态甲烷采收率的提高率ηif为: