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泥页岩膜效率测试装置及测试技术研究
一、研究背景
随着页岩油气勘探的不断深入，泥页岩膜效率已经成为了一个非常关键的技术参数。泥页岩沉积岩石中的净油和天然气通过泥页岩膜的渗透，才能进一步被采集。因此，泥页岩膜效率的高低直接关系着页岩气的产能和经济效益。
目前，泥页岩膜效率的测试方法主要有孔隙压入法、气液质传递法、压裂翻转实验法等。各种测试方法都有各自的优缺点，但是缺点总是存在，例如孔隙压入法不能够考虑泥页岩膜的复杂性，其测试结果容易产生误差。而气液质传递法、压裂翻转实验法则依赖于实验设备，无法适用于实际勘探中。
因此，需要开发一种简便、快速、准确的泥页岩膜效率测试装置及测试技术，以期能够提高泥页岩油气的勘探效率和生产效益。
二、泥页岩膜效率测试装置的设计
泥页岩膜效率测试装置主要包括泥页岩样品采集、样品制备、实验台架、传质组件等部分。其中，传质组件是测试装置的核心部件，主要包括液相传质部分和气相传质部分。
1.液相传质部分
液相传质部分由进样装置、实验槽和出样装置组成。进样装置采用压力泵将试验溶液推入实验槽，实验槽的大小和形状可以根据实验要求进行设计，出样装置则是用来收集实验液体的。
2.气相传质部分
气相传质部分包括气源、温度控制装置、气体流量计、进口管、实验槽、出口管和压力变送器。气源为实验槽供应精确的气体，温度控制装置和气体流量计保证气体的精确传递。
三、泥页岩膜效率测试技术
1.样品制备
泥页岩样品采集完成后，必须经过处理、打磨和研磨等步骤，以确保实验结果的可靠性。
2.实验流程
首先，将经过处理的泥页岩样品放入实验槽中，并将质量已知的液体放置在实验槽中。接着可以通过控制液相传质部分的进样装置将溶液推入实验槽中，形成一定的背景液位。
然后就可以进行气相传质的实验了。以CO2为气体源时，分别将CO2和N2气体按一定比例进入实验槽中，由于CO2的可溶性较高，会逐渐溶解在溶液中产生反应，产生二氧化碳的渗透过程同时也随之产生。当达到平衡时，通过压力变送器记录实验时间内的CO2压力变化，从而得到渗透速率，进而求出泥页岩膜效率。
四、泥页岩膜效率测试技术的优越性
泥页岩膜效率测试技术基于气液相质传递的原理，不需要考虑孔隙随着压力变化等复杂的因素。该技术不仅可适用于不同类型的泥页岩，并且还能够考虑温度和压力的影响，有效提高勘探效率和经济效益。
此外，本技术的测试结果准确性高，标准差极小，可以在一定程度上降低后续实验的时间和成本。
五、结论
本研究设计开发了一种新型泥页岩膜效率测试装置和测试技术。该技术具有简便、快速、准确、适用性强等优点，能够实现对于泥页岩膜效率的高精度测试，为页岩油气勘探和开发提供支持和保障。