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GB／T 39539-2020 页岩储层气体扩散系数的测定技术要求.pdf简介：

GB／T 39539-2020 页岩储层气体扩散系数的测定技术要求.pdf部分内容预览：

国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

GB/T39539—2020

本标准按照GB/T1.1一2009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：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：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、万欢、王宇蓉、包友书

本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草2017年一级建造师考试《建设工程项目管理》重点高分笔记（57页）， 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：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 设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 完、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：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、万欢、王宇蓉、包友书

GB/T 395392020

通过钻样机钻取负岩柱状样品，柱状样直径为2.5cm、3.8cm或10cm，长度一般为直径的1.5倍~ 3倍，如果需要洗油，按照GB/T29172一2012的3.6执行，并利用游标卡尺和天平测量样品的尺寸和质 量，样品基础数据参见附录A的表A.1。

将样品放入干燥箱，在105℃条件下烘干至恒重，取出后放入干燥器内冷却至室温

6.3平衡水基样品制备

岩样品装人岩心夹持器中，实验装置如图1所示

二阶段（参见图A.1)

根据记录的第二产气阶段的产出气体体积和时间数据（参见表A.2），利用式（1）和式（2）拟合系数 和b值，联立式（3）、式（4)和式（5)求扩散系数D，式（1)、式（2)和式（5)的推导过程参见附录B

式中： d 岩样直径，单位为厘米（cm）； N 页岩在初始吸附平衡下的气体浓度，单位为毫克每立方厘米（mg/cm"）； L 岩样长度，单位为厘米（cm）； m 累计产出气体质量，单位为毫克（mg）； 入 系列固有值，无量纲； D 页岩储层气体扩散系数，单位为平方厘米每秒（cm²/s）； t 为时间，单位为秒（s）； C 流动系数，无量纲

d"N。sin(,L） 4H,^ DA. L Da H1 = 2+2(D入+") ·（2） 4H,入 .·(3) DA,2=b

累计产出气体质量m，修约到小数点后2位，单位为毫克（mg）；页岩在初始吸附平衡下的气体浓 修约到小数点后10位，单位为毫克每立方厘米（mg/cm"）；岩样长度L和直径d，修约到小数点后 单位为厘米（cm）；页岩储层气体扩散系数D，修约到小数点后10位，单位为平方厘米每秒（cm²/s 入，，修约到小数点后2位；系数。，修约到小数点后10位

实验结果的重复性限和再现性限应符合表1要求

表1重复性限和再现性限要求

实验结果数据参见表A.3！

GB/T39539—2020

根据Fick定律和质量守恒得到页岩储层气体扩散方程本构方程组见式（B.1)：

用分离变量法求解方程组，令：

附录B （资料性附录） 扩散系数计算公式推导

dN =D at a3 N(x,o)/ a a D =0, D oN 77 7 r

此等式只有两边均等于常数时才成立。令此常数为一入²，入是大于0的常数，则有： T'+入DT=O

对于式（B.4)，有通解为式（B.6）

对于式（B.5），有通解为式（B.7)：

则得到N（r，t)的通解为式(B.8)

（B.5) （B.6 ...*.( B.7 ) ......(B.8)

X(r)=Bcos(A)+Csin(ar)

tan(AL) =品

方程式（B.9)是一个超越方程的正解，存在着无穷多个固有值入（k=1，2，），故对应一 函数式(B.10)、式(B.11)和式(B.12)：

X()=B,cos(A

...................

N。= ZGe cos(Ar)

为确定G，应证明函数系《X）=《cos（入）)在LO，L」上正交，设固有函数X，和X分别对应于 和入m，则代人式(B.5),整理得式(B.15)

(A.)".X.dr=0

...........B...15

由于入，≠入，固有函数系具有正交性，见式（B.16)和式（B.17)：

X.X.dr cos()cos(m)d=0 [cos"(ar)dr= Do = 2+2(D*入+)

在式（B.14)两边同时乘以cos(入，）,再进行积分，利用正交性可得G为式（B.18）：

《有线广播电视光缆干线网传输设备安装验收规范 GY5076-2006》得到页岩气浓度分布表达式为式（B.19）：

进一步得到任意时刻累计扩散气体质量计算表

IN。cos(a) d N T H sin(α,L) +++++++++++++++++( B.18 H

eD"cos() H入,

dN.L πd Nsin(α,L) X ..( B.2) 4 H入

DB4205∕T 68-2019 市政基础设施工程施工围挡设置规范式（B.21）两边求对数得式（B.22）：

d"Nsin(,L) = In D 4H,入,