1.本发明属于煤层气开采领域，具体是一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法。
背景技术：
2.煤层气含量是国内外煤层气区块勘探和优选时的重要依据。目前国内外气含量测定方法主要有两种，分别是实验直接测定法和间接测定法。实验直接法测得气含量数据相对准确，但需要专门由常规钻井工具更换为取芯工具，然后钻井取心获取样品来完成实验，成本投入较大，实验周期较长；间接法测定主要是井下测定煤层瓦斯压力、实验室测定吸附常数、工业分析指标等有关参数，通过朗缪尔方程计算出煤层瓦斯含量，间接法测得气含量数据相对误差较大。
3.在降本增效的大背景下，为了获取更准确更丰富的含气量数据，同时降低投入成本，急需研究一种新的求取煤层含气量的方法。煤屑是钻井现场钻头破碎岩层所产生的碎屑，煤屑是钻井过程中必然会产生的一种碎屑，煤屑的获取不影响正常钻井，不需要更换钻井工具。因此，通过钻井现场利用煤屑实时求取煤层含气量，发明一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法是亟待解决的问题。
技术实现要素：
4.本发明为了解决目前获取煤层含气量成本大、周期长以及精度低等问题，提供一种适用于钻井现场利用煤屑实时求取煤层含气量的方法。
5.本发明采取以下技术方案：一种适用于钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量的方法，包括：s100：对样品解吸罐进行称重，获取质量m1；s200：岩屑样品采集，计量计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2；s300：在钻井泥浆排出口采集岩屑，快速淘洗，去掉泥浆杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2，并用m
2-m1=m3获取样品质量；同时，计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3；s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1；s500：对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v
解
，并读出解吸气时间t4；s600：计算损失时间比a2；s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版中，按照计算的装罐时间比a1选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2的点所对应的损失气体积比a3；s800：对解吸罐进行加热，并检测气量，获取残余气量v
残
；s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4，同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量
m5；s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量；s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量，用v
残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量；s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]；s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量；s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3。
[0006]
步骤s100中，解吸罐取可以装入1000g煤样的。
[0007]
步骤s200包括：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2。
[0008]
步骤s300中，t3小于2分钟。
[0009]
步骤s400中，损失时间t1=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2 岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3；装罐时间比a1=t3/t1。
[0010]
步骤s600中，损失时间比a2=10
×
（t1/t4）。
[0011]
步骤s800中，加热温度为90℃。
[0012]
与现有技术相比，本发明通过试验测定法得出岩屑含气量，反演煤层含气量的计算常数和计算公式，实现无需钻井取心获取样品，可在地质构造复杂、气含量差异较大、取心密度较小的区域，获得该区域连续、稳定的含气量数据，可有效减少勘探井的投入，提高储量评价的准确性。
附图说明
[0013]
图1是损失时间比和损失气体积比交会图版图中：横坐标为损失气时间比，纵坐标为损失气体积比，曲线为装罐时间比曲线，曲线从下往上装罐时间比依次为0.02-0.30，间隔为0.02。
具体实施方式
[0014]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]
一种适用于钻井现场利用煤屑实时求取煤层含气量的方法，包括以下步骤，s100：首先选取可以装入1000g煤样的解吸罐，然后将样品解吸罐清洗干净并高温烘干去掉水分，最后对解吸罐进行称重，获取解吸罐质量m1。
[0016]
s200：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，因为该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2。
[0017]
s300：在钻井泥浆排出口采集800g左右岩屑，快速淘洗，去掉泥浆等杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2（约2.6kg），并用m
2-m1=m3获取样品质量。同
（0.08）选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2（0.15）的点所对应的损失气体积比a3（0.15）。
[0036]
s800：对解吸罐进行90℃高温加热，并检测气量，获取残余气量v
残
（150.62cm3）。
[0037]
s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4（714.12g），同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5（627.52g）。
[0038]
s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量（2.88g）。
[0039]
s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量（4.58m3/g），用v
残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量（0.24m3/g）。
[0040]
s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=损失气体积比a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]=938.44 cm3。
[0041]
s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量（1.50m3/g）。
[0042]
s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3= 6.32m3/g。
[0043]
岩心实测单位质量总含气量为6.38cm3/g，偏差0.9%。
[0044]
实例二：s100：首先选取可以装入1000g煤样的解吸罐，然后将样品解吸罐清洗干净并高温烘干去掉水分，最后对解吸罐进行称重，获取解吸罐质量m1为1820g。
[0045]
s200：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，因为该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2为26min。
[0046]
s300：在钻井泥浆排出口采集800g左右岩屑，快速淘洗，去掉泥浆等杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2（2578g），并用m
2-m1=m3获取样品质量为758g。同时，用计时器计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.6min）。
[0047]
s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1，损失时间t1（27.6min）=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2（26min） 岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.6min）。装罐时间比a1=t3/t1=0.06。
[0048]
s500：采用常规解吸法对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v
解
（2496.2cm3），并读出这个过程持续的时间，也就是解吸气时间t4（1730min）。
[0049]
s600：计算损失时间比a2，损失时间比a2=10
×
（t1/t4）=0.16。
[0050]
s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版（图1）中，按照计算的装罐时间比a1（0.06）选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2（0.16）的点所对应的损失气体积比a3（0.15）。
[0051]
s800：对解吸罐进行90℃高温加热，并检测气量，获取残余气量v
残
（178.68cm3）。
[0052]
s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4（755.58g），同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5（571.51g）。
[0053]
s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量（2.42g）。
[0054]
s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量（4.37m3/g），用v残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量（0.31m3/g）。
[0055]
s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=损失气体积比a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]=884.26 cm3。
[0056]
s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量（1.55m3/g）。
[0057]
s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3=6.23m3/g。
[0058]
岩心实测单位质量总含气量为6.38cm3/g，偏差2.4%。
[0059]
实例三：s100：首先选取可以装入1000g煤样的解吸罐，然后将样品解吸罐清洗干净并高温烘干去掉水分，最后对解吸罐进行称重，获取解吸罐质量m1为1794g。
[0060]
s200：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，因为该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2为29min。
[0061]
s300：在钻井泥浆排出口采集800g左右岩屑，快速淘洗，去掉泥浆等杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2（2617g），并用m
2-m1=m3获取样品质量为823g。同时，用计时器计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.9min）。
[0062]
s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1，损失时间t1（30.8min）=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2（29min） 岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.9min）。装罐时间比a1=t3/t1=0.06。
[0063]
s500：采用常规解吸法对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v
解
（2861.8cm3），并读出这个过程持续的时间，也就是解吸气时间t4（1627min）。
[0064]
s600：计算损失时间比a2，损失时间比a2=10
×
（t1/t4）=0.18。
[0065]
s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版（图1）中，按照计算的装罐时间比a1（0.06）选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2（0.18）的点所对应的损失气体积比a3（0.16）。
[0066]
s800：对解吸罐进行90℃高温加热，并检测气量，获取残余气量v
残
（187.78cm3）。
[0067]
s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4（819.72g），同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5（721.04g）。
[0068]
s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量（2.28g）。
[0069]
s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量（3.97m3/g），用v
残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量（0.26m3/g）。
[0070]
s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=损失气体积比a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]=1636.95cm3。
[0071]
s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量（2.01m3/g）。
[0072]
s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3=6.24m3/g。
[0073]
岩心实测单位质量总含气量为6.38cm3/g，偏差2.2%。
[0074]
实例四：s100：首先选取可以装入1000g煤样的解吸罐，然后将样品解吸罐清洗干净并高温
烘干去掉水分，最后对解吸罐进行称重，获取解吸罐质量m1为1816g。
[0075]
s200：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，因为该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2为31min。
[0076]
s300：在钻井泥浆排出口采集800g左右岩屑，快速淘洗，去掉泥浆等杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2（2594g），并用m
2-m1=m3获取样品质量为778g。同时，用计时器计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.8min）。
[0077]
s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1，损失时间t1（32.8min）=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2（31min） 岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.8min）。装罐时间比a1=t3/t1=0.06。
[0078]
s500：采用常规解吸法对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v
解
（2857.61cm3），并读出这个过程持续的时间，也就是解吸气时间t4（1421min）。
[0079]
s600：计算损失时间比a2，损失时间比a2=10
×
（t1/t4）=0.22。
[0080]
s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版（图1）中，按照计算的装罐时间比a1（0.06）选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2（0.22）的点所对应的损失气体积比a3（0.18）。
[0081]
s800：对解吸罐进行90℃高温加热，并检测气量，获取残余气量v
残
（157.39cm3）。
[0082]
s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4（775.28g），同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5（623.83g）。
[0083]
s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量（2.72g）。
[0084]
s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量（4.58m3/g），用v
残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量（0.25m3/g）。
[0085]
s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=损失气体积比a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]=1177.91cm3。
[0086]
s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量（1.76m3/g）。
[0087]
s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3=6.72m3/g。
[0088]
岩心实测单位质量总含气量为6.38cm3/g，偏差5.3%。
[0089]
实例五：s100：首先选取可以装入1000g煤样的解吸罐，然后将样品解吸罐清洗干净并高温烘干去掉水分，最后对解吸罐进行称重，获取解吸罐质量m1为1809g。
[0090]
s200：将带颜色的细砂放入井口入井的位置，用计时器计量细砂随泥浆从进入井中到到达钻井泥浆排出口的时间，因为该时间为细砂从井口到底井底，又重新返回井口，因此将该时间除以2，作为计划采集的岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2为34min。
[0091]
s300：在钻井泥浆排出口采集800g左右岩屑，快速淘洗，去掉泥浆等杂质，淘洗过的样品装入样品解吸罐中进行称重，获取质量m2（2636g），并用m
2-m1=m3获取样品质量为827g。同时，用计时器计量采集的岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.8min）。
[0092]
s400：计算损失时间t1和装罐时间比a1，损失时间t1（35.8min）=岩屑从井底到达钻井泥浆排出口的时间t2（34min） 岩屑从钻井泥浆排出口到岩屑装入解吸罐中的时间t3（1.8min）。装罐时间比a1=t3/t1=0.05。
[0093]
s500：采用常规解吸法对岩屑样品进行测试，获取解吸气量v
解
（2391.94cm3），并读出这个过程持续的时间，也就是解吸气时间t4（1382min）。
[0094]
s600：计算损失时间比a2，损失时间比a2=10
×
（t1/t4）=0.26。
[0095]
s700：在损失时间比和损失气体积比交会图版（图1）中，按照计算的装罐时间比a1（0.05）选择对应的装罐时间比曲线，在装罐时间比曲线找到损失时间比a2（0.26）的点所对应的损失气体积比a3（0.22）。
[0096]
s800：对解吸罐进行90℃高温加热，并检测气量，获取残余气量v
残
（169.67cm3）。
[0097]
s900：将样品从解吸罐取出并低温烘干获取样品干重m4（825.16g），同时为了消除剩余未被淘洗掉的杂质对数据的影响，需要对烘干样品进行工业分析，获取样品的干燥无灰基质量m5（666.80g）。
[0098]
s1000：用m
3-m4=m6求取样品中水的质量（1.84g）。
[0099]
s1100：用v
解
/m5=q1求取干燥无灰基下的单位质量样品的解吸气量（3.58m3/g），用v
残
/m5=q2求取干燥无灰基下的单位质量样品的残余气量（0.25m3/g）。
[0100]
s1200：计算损失气量v
损
，损失气量v
损
=损失气体积比a3ꢀ×v解
×
[（m5/m6）/100]=1907.00cm3。
[0101]
s1300：用v
损
/m5=q3求取干燥无灰基下的单位质量样品的损失气量（2.86m3/g）。
[0102]
s1400：计算煤层气含气量q，q=q1 q2 q3=6.69m3/g。
[0103]
岩心实测单位质量总含气量为6.38cm3/g，偏差4.9%。
[0104]
综上计算得出钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量与岩心实测单位质量总含气量平均值偏差3.14%，完全可以满足生产中数据精度要求。因此，钻井现场利用钻屑实时求取煤层含气量具有较大的推广应用价值。
[0105]
上述参数涉及到得质量m单位均为g（克），气量v单位均为ml（毫升），单位质量样品的气量q单位均为ml/g（毫升每克），时间t单位均为s（秒），损失比a无量纲。解吸气和残余气获取方法依据国标《煤层气含量测定方法(gb/t19559-2008)》。工业分析依据国标《煤的工业分析方法(gb/t212-2001)》。
[0106]
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并用以限定本发明可实施的限定条件，具有技术上的实质意义。
[0107]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。