页岩气智能吸附测量系统
专利号：CN202410826812.5
所属单位：中国地质大学（武汉）非常规油气开发研究院
技术领域：非常规天然气开发·吸附动力学分析
技术分类： ▸ 测量方法层：动态温度补偿吸附模型 ▸ 系统架构层：多模态数据融合（核磁共振+压汞法）
核心技术突破
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动态温度补偿算法
✅ 开发基于Arrhenius方程的吸附活化能修正模型，解决深部储层（>3500m）温度梯度影响吸附量计算的难题 ✅ 构建温度-压力耦合吸附曲线数据库，覆盖30-150℃、0-50MPa全工况范围（误差率<2.3%）
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多模态数据融合引擎
▶ 集成核磁共振T2谱（分辨率0.1ms）与压汞法数据（孔径范围3nm-500μm），建立全尺度孔隙网络模型
▶ 开发孔隙类型权重分配算法，区分有机质孔（占比>60%）、粒间孔、溶蚀孔的吸附贡献差异
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智能吸附量预测系统
🔺 嵌入机器学习模块（XGBoost模型），通过TOC含量（>2%）、镜质体反射率（1.1-3.5%Ro）、黏土矿物含量（<30%）等12项参数预测吸附潜力（R²=0.93）
🔺 支持原位地层条件（温压耦合）与实验室条件的吸附量动态转换
关键技术参数
| 评估维度 | 本系统 | 传统方法 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 吸附量测量精度（RMSE） | ±0.08cm³/g | ±0.35cm³/g | +77% |
| 温度适应性范围 | 30-150℃ | 20-80℃ | +88% |
| 孔隙类型识别准确率 | 94.5% | 72.3% | +31% |
| 单样全流程检测时效 | 6小时 | 24小时 | ×4 |
典型应用场景
四川长宁页岩气田
任务需求：评估龙马溪组页岩原位吸附气占比（埋深2800-3500m）
实施效果： ✅ 原位吸附量预测误差<8%（传统方法35%） ✅ 指导水平井靶体优选，初期测试产量提升至32万方/日
鄂尔多斯陆相页岩气勘探
技术亮点： 🔺 融合核磁共振与X射线衍射数据，识别黏土矿物（伊利石）对甲烷吸附的抑制作用 🔺 建立陆相页岩"甜点区"优选模型（符合率91%）
技术生态集成
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标准兼容性
▸ 符合GB/T 35210.1-2023静态容积法标准要求
▸ 数据接口支持Petrel、CMG等主流数值模拟软件
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硬件适配
◼ 匹配国产"海燕"系列高温高压反应釜（耐温200℃/耐压100MPa） ◼ 搭载低场核磁共振模块（磁场强度0.5T，信噪比>120:1）
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产学研合作
✅ 与中石油勘探开发研究院共建"智能吸附联合实验室" ✅ 技术参数超越美国CoreLab ADS-200系统，入选国家能源局页岩气重大装备名录
知识产权布局
形成专利族（含1项PCT国际专利），吸附量预测模型获2024年中国专利银奖
软件著作权"AdsorbMaster AI"系统已在国内12个页岩气区块部署，累计节约勘探成本超2.3亿元
