含氣量解吸測定裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含氣量解吸測定裝置，包括：與解吸氣源連接的第一電磁閥，與所述第一電磁閥連接的氣水分離裝置，與所述氣水分離裝置連接的第二電磁閥，與所述第二電磁閥連接的氣體容器，所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥，其中，所述氣體容器設(shè)有壓力測量裝置，所述壓力測量裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，所述第一和第二電磁閥用于控制進(jìn)氣，所述第三電磁閥用于控制放氣。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)提供的方法和裝置，能夠直接、自動測量氣體的體積，且能適應(yīng)解吸量大小不等的巖石樣品，采集周期短。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)提供的裝置，耗電量小，操作簡便，體積適中，適合于野外現(xiàn)場使用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
含氣量解吸測定裝置
本專利技術(shù)涉及石油勘探領(lǐng)域，具體涉及一種非常規(guī)油氣勘探中頁巖氣、煤層氣等現(xiàn)場解吸量測定所用的裝置。
技術(shù)介紹
頁巖氣和煤層氣是賦存在頁巖或煤巖中的天然氣。在頁巖或煤層等非常規(guī)油氣勘探中，頁巖氣和煤層氣含量的大小直接關(guān)系頁巖氣和煤層氣的開發(fā)前景，要有效地評價某地區(qū)頁巖氣或煤層氣是否具有商業(yè)化前景，必須建立準(zhǔn)確的含氣量數(shù)據(jù)，這些含氣量數(shù)據(jù)用于氣藏模擬和生產(chǎn)預(yù)測。為此，必須了解頁巖巖心或煤心的含氣量和解吸特性。因此，頁巖氣/煤層氣含氣量測試設(shè)備對于頁巖氣和煤層氣勘探開發(fā)非常重要。以頁巖氣為例，目前用于頁巖氣現(xiàn)場解吸量測量的儀器有兩類：一類是以質(zhì)量流量計為計量方式的頁巖氣現(xiàn)場解吸量測定儀，這類儀器可以實現(xiàn)自動化計量，但是由于質(zhì)流流量計量體積時要求氣體組成單一或組成不變，測量不同的氣體，需經(jīng)過換算才得到氣體流過流量計的真實體積，并且當(dāng)氣體中含有水蒸氣時，其測量值將會發(fā)生較大偏離，對于頁巖的現(xiàn)場解吸氣測量，其組分隨著解吸時間的推移也會發(fā)生變化，巖心出筒不可避免的要含有一定的水分，這也直接影響了測量結(jié)果。如果停電，他就無法采用手動計量。第二類方法是采用傳統(tǒng)的排水集氣法進(jìn)行測量，讀數(shù)時需要人工將盛水的容器移致計量玻璃管附近，用肉眼進(jìn)行水位對齊后進(jìn)行讀數(shù)。一筒巖心出來后，一般要取3-4個樣以上，由于現(xiàn)場解吸量的計量周期最短需要每2分種讀一個數(shù)，夜間也必須隨時有人進(jìn)行讀數(shù)，所以工作量很大，且未能實現(xiàn)自動化，同時當(dāng)玻璃管充滿氣體后，則無法切換測量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種含氣量的現(xiàn)場解吸測量裝置及其測量方法，能夠直接自動計量體積，能適應(yīng)解吸量大小不等的巖石樣品。根據(jù)本專利技術(shù)的一個方面，提供了一種含氣量解吸測定裝置，包括：與解吸氣源連接的第一電磁閥，與所述第一電磁閥連接的氣水分離裝置，與所述氣水分離裝置連接的第二電磁閥，與所述第二電磁閥連接的氣體容器，所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥，其中，所述氣體容器設(shè)有壓力測量裝置，所述壓力測量裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，所述第一和第二電磁閥用于控制進(jìn)氣，所述第三電磁閥用于控制放氣。根據(jù)上述裝置，能夠直接、自動計量氣體的體積，儀器準(zhǔn)確度高，能適應(yīng)解吸量大小不等的巖石樣品。在上述裝置中，所述氣體容器外設(shè)置有保溫裝置。通過設(shè)置保溫裝置，能夠確保測量過程中氣體容器的溫度恒定，從而有利于避免溫度的微小變化對測量的影響，從而有利于提高測量的精確性。在上述裝置的一個具體實施例中，所述氣水分離裝置為氣水分離器。通過氣水分離裝置（如氣水分離器）能夠過濾解吸氣體中的水蒸氣，從而避免水蒸氣對測量的影響。本專利技術(shù)中，所述解吸氣源包括非常規(guī)天燃?xì)猓缑簩託狻㈨搸r氣等。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個方面，提供了一種利用上述裝置測定含氣量的方法，包括將解吸氣體進(jìn)行氣水分離，然后通入氣體容器，通過壓力測量裝置測定氣體容器內(nèi)的壓力并將壓力信號傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。根據(jù)上述方法，根據(jù)解吸氣體進(jìn)入氣體容器后所述氣體容器中的壓力，通過玻義爾-瑪律特定律計算出氣體體積。由于解吸罐中的樣品的量是定量的，從而可以得到樣品中的含氣量。根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法，其采集周期短，可適用于不量解吸量的樣品，計量的是氣體的體積與氣體分子質(zhì)量無關(guān)，數(shù)據(jù)精確可靠。在上述方法中，所述氣體容器內(nèi)的溫度恒定。恒定的溫度有利于提高測量的精確性，避免溫度的變化對測量帶來的不利因素。根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，提供了一種含氣量解吸測定裝置，包括：分別與不同解吸氣源連接的若干個第一電磁閥，與所述第一電磁閥連接的氣水分離裝置，與所述氣水分離裝置相連的第二電磁閥，與所述第二進(jìn)氣磁閥連接的氣體容器，所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥，其中，所述氣體容器設(shè)有壓力測量裝置，所述壓力測量裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連，所述第一和第二電磁閥用于控制進(jìn)氣，所述第三電磁閥用于控制放氣。在上述裝置中，所述若干個進(jìn)氣磁閥分別于不同的解吸氣源連接，通過定時切換進(jìn)氣磁閥，一臺設(shè)備可檢測若干個樣品，提高了檢測效率。在上述裝置中，所述氣體容器外設(shè)置有保溫裝置。通過設(shè)置溫度裝置，可以確保測量過程中溫度不變，有利于提高測量的精確性。在上述裝置的一個具體實施例中，所述氣水分離裝置為氣水分離器。通過氣水分離裝置（如氣水分離器）能夠過濾解吸氣體中的水蒸氣，避免了水蒸氣對測量的影響。根據(jù)本專利技術(shù)的另外一個方面，提供了一種利用上述裝置測量含氣量的方法，包括依次打開所述的第一電磁閥，解吸氣體進(jìn)行氣水分離，然后經(jīng)第二電磁閥進(jìn)入氣體容器，通過壓力測量裝置測定氣體容器內(nèi)的壓力并將壓力信號傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在上述方法的一個具體實施例中，所述氣體容器內(nèi)的溫度恒定。通過上述方法，可在較短的時間內(nèi)測量若干個樣品，有利于縮短檢測時間，提高檢測效率。在本專利技術(shù)的一個具體實施例中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過計算得出所述氣體體積。在本專利技術(shù)中，所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可記錄測量時間等參數(shù)，可對來自同一樣品的解吸氣體的體積進(jìn)行累計計算，進(jìn)而得到樣品的含氣量。所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)也可保存在存儲設(shè)備，在其他設(shè)備中進(jìn)行后續(xù)處理。本專利技術(shù)中，所述解吸氣體為各種非常規(guī)天燃?xì)猓缑簩託狻㈨搸r氣等。本專利技術(shù)是根據(jù)玻義爾-瑪律特定律設(shè)計，采用包括具有固定容積的氣體容器（如儲氣罐）和壓力測量裝置（如傳感器），根據(jù)解吸氣體進(jìn)入氣體容器后氣體容器的壓力變化，計算出氣體體積，采集周期短，可適用于不量解吸量的樣品，數(shù)據(jù)精確可靠。根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法和裝置，能夠直接、自動測量氣體的體積，且能適應(yīng)解吸量大小不等的巖石樣品，采集周期短；能夠避免水蒸氣對測量代來的影響，數(shù)據(jù)精確可靠。根據(jù)本專利技術(shù)提供的裝置，耗電量小，在沒有電源的情況下，通過一個小型UPS就可為儀器供電；操作簡便，體積適中，適合于野外現(xiàn)場使用。根據(jù)本專利技術(shù)提供的方法和裝置，可同時測定多個樣品，提高了測定效率，具有寬廣的應(yīng)用前景。附圖說明圖1顯示了根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，但并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的任何限制。圖1顯示了根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施例的示意圖。圖中，附圖標(biāo)記8.1-8.6為第一電磁閥，其分別與不同解吸氣源連接。在一個具體的實施例中，解吸罐中的巖石樣品作為解吸氣源。所述第一電磁閥8.1-8.6為并聯(lián)連接。與所述第一電磁閥8.1-8.6連接的氣水分離裝置1。在一個具體的實施例中，所述氣水分離裝置1為氣水分離器。第二電磁閥2與所述氣水分離裝置1相連的。所述第二電磁閥2用于定時開啟使氣體進(jìn)入容器。氣體容器4與所述第二電磁閥2連接。在一個具體的實施例中，所述氣體容器4的容積為4000ml。在另一個具體的實施例中，所述氣體容器4外設(shè)置有保溫裝置5，如保溫箱。所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥6，所述第三電磁閥用于控制放氣。所述氣體容器4設(shè)有壓力測量裝置3，所述壓力測量裝置3與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7相連。測量結(jié)束后，通過第三電磁閥6使氣體容器與大氣保持連通。下面對本專利技術(shù)中的裝置進(jìn)行模擬實驗。將50mL空氣由第一電磁閥8.1、氣水分離器1和第二電磁閥2注入氣體容器4后，關(guān)閉第二電磁閥2，此時氣體容器4內(nèi)的氣體壓力增加，通過壓力測量裝置3測定所述氣體容器4內(nèi)的壓力，約10秒鐘后，壓力顯示穩(wěn)定，所述壓力測量裝置3將所述數(shù)值傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7，由其計算得到的氣體本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含氣量解吸測定裝置，包括：與解吸氣源連接的第一電磁閥，與所述第一電磁閥連接的氣水分離裝置，與所述氣水分離裝置連接的第二電磁閥，與所述第二電磁閥連接的氣體容器，所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥，其中，所述氣體容器設(shè)有壓力測量裝置，所述壓力測量裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，所述第一和第二電磁閥用于控制進(jìn)氣，所述第三電磁閥用于控制放氣。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種采用含氣量解吸測定裝置測量含氣量的方法，所述含氣量解吸測定裝置包括：分別與不同解吸氣源連接的若干個第一電磁閥，與所述第一電磁閥連接的氣水分離裝置，與所述氣水分離裝置相連的第二電磁閥，與所述第二電磁閥連接的氣體容器，所述氣體容器的出口設(shè)有第三電磁閥，其中，所述氣體容器設(shè)有壓力測量裝置，所述壓力測量裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連，所述第一和第二電磁閥用...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范明，蔣啟貴，劉偉新，俞凌杰，張文濤，王強(qiáng)，陳紅宇，宋小瑩，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11