【GB国家标准】 页岩储层气体扩散系数的测定技术要求

GB/T39539—2020《页岩储层气体扩散系数的测定技术要求》 ICS 75.010 E11 GE 中华人民共和国国家标准 GB/T39539—2020 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布 2021-06-01实施 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244）提出并归口。 本标准起草单位包括：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院、中国石化石油工程技术研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司勘探开发研究院、中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司、中海油研究总院有限责任公司。 本标准主要起草人包括：李武广、吴建发、胡志明、周玉萍、端祥刚、杨文新、张德良、张鉴、岳文翰、邓晓航、白玉湖、庞伟、郑强、方欢、主宇睿、包友书。 1 范围 本标准规定了页岩储层气体扩散系数测定的方法和技术要求。 本标准适用于页岩储层中气体扩散系数的测定。 测试范围为1.0×10⁻³ cm/s～1.0×10⁻⁸ cm²/s。 2 规范性引用文件 GB/T19560—2008 煤的高压等温吸附试验方法 GB/T29172—2012 岩心分析方法 3 术语和定义 3.1 页岩储层气体扩散系数：代表页岩储层中气体扩散能力的物理量，单位时间内通过单位面积的气体质量，单位为cm/s。 3.2 气体浓度：单位体积页岩样品中含有气体的质量，单位为mg/cm³。 4 方法提要 将干燥或平衡水状态的柱状页岩样品置于岩心夹持器中，向岩心中饱和气体，待两端压力平衡后打开出口端，测量压力、产出气体体积及时间，并基于Fick扩散理论计算甲烷气体扩散系数。 5 仪器设备与材料 5.1 样品制备仪器：钻样机、干燥箱、干燥器、游标卡尺（精度±0.002cm）、天平（感量0.0001g）。 5.2 扩散仪配置：岩心夹持器、液压泵（流量与压力精度±0.25%）、恒温控制系统（0℃～150℃）、温度监测系统（±0.1℃）、压力监测系统（±0.1%满量程）、气体增压系统（0～40MPa，±0.01MPa）、时间监测系统（0.1s）、气体流量计（±0.1%满量程）。 5.3 材料：甲烷（纯度>99.99%）、氢气（纯度>99.99%）、硫酸钾过饱和溶液。 6 样品制备 6.1 页岩柱状样：通过钻样机制备直径2.5cm、3.8cm或10cm的柱状样，长度为直径的1.5～3倍。必要时按GB/T29172—2012进行洗油处理，并记录基础数据（见附录A）。 6.2 干燥基样品：105℃烘干至恒重后置于干燥器冷却至室温。 6.3 平衡水基样品：采用硫酸钾过饱和溶液进行平衡处理，按GB/T19560—2008执行。 7 测定步骤及要求 7.1 装样：将页岩样品装入岩心夹持器中（实验装置见图1）。 7.2 气密性检查：进行系统气密性检测，确保实验系统无泄漏。