一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，包括氣源供給系統、高溫恒溫吸附系統、數據采集及分析系統、尾氣處理系統，各個系統之間使用管道和高壓閥門進行連接和控制；所述氣源供給系統包括氮氣氣源、甲烷氣源、真空泵以及增壓泵，氮氣氣源與甲烷氣源通過多向閥與增壓泵連接，增壓泵另一端連接真空泵；所述高溫恒溫吸附系統為一個高溫恒溫箱，箱中分別設置樣品室和標準室；所述數據收集及分析系統包括壓力測試表、信息采集器、計算機；所述尾氣處理系統為一廢棄氣體回收罐。本實用新型專利技術克服了原有吸附實驗裝置在特殊條件下測試不足的缺點，提高了實驗的精確性和適用性，為研究頁巖氣等非常規天然氣的吸附機理提供了依據。

A High Temperature and High Pressure Shale Gas Adsorption Experimental Device

The utility model discloses an experimental device for high temperature and high pressure shale gas adsorption, which comprises a gas supply system, a high temperature and constant temperature adsorption system, a data acquisition and analysis system, and a tail gas treatment system. Pipelines and high pressure valves are used to connect and control each system. The gas supply system includes a nitrogen gas source, a methane gas source, a vacuum pump and a booster pump, and a nitrogen gas source and a tail gas treatment system. The methane gas source is connected with the booster pump through a multi-directional valve, and the vacuum pump is connected at the other end of the booster pump. The high-temperature constant temperature adsorption system is a high-temperature constant temperature box, in which a sample room and a standard room are set respectively. The data collection and analysis system includes a pressure test table, an information collector and a computer. The tail gas treatment system is an abandoned gas recovery tank. The utility model overcomes the shortcomings of the original adsorption experimental device under special conditions, improves the accuracy and applicability of the experiment, and provides a basis for studying the adsorption mechanism of unconventional natural gas such as shale gas.

【技術實現步驟摘要】
一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置
本技術涉及一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，屬于非常規油氣資源開發

技術介紹
頁巖氣是一種以游離或吸附狀態聚集在富含有機質的暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中的自生自儲天然氣，是一種重要的非常規油氣資源。頁巖氣的賦存機理相對于常規天然氣而言較為復雜，頁巖氣的賦存方式多樣，氣體在儲層中主要以吸附氣和游離氣的方式存在，其中吸附氣所占比例較大。據報道，頁巖中吸附氣的儲量約占頁巖氣總儲量的20％～85％。含氣性是決定頁巖氣有無經濟開采價值的重要參數，頁巖的吸附實驗是測量頁巖中吸附氣含量的最常見手段，也是評價頁巖氣藏儲層中吸附氣含量的基礎。但由于頁巖中的礦物組成和流體組成極其復雜，礦物組成包括有機質、粘土礦物、石英等，流體組成包括CH4、CO2等氣體及地層水，這些導致頁巖中的吸附機理極其復雜，對頁巖中吸附氣含量的測定造成了較大的困難。目前所用的相關實驗裝置仍然存在一些問題，不僅操作流程繁瑣，而且體積法測量高溫高壓條件下氣體的吸附量還沒有統一的儀器。
技術實現思路
針對上述問題，本技術提供了一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，對常規的頁巖氣吸附實驗裝置及實驗條件進行改進，其目的在于克服常溫常壓下頁巖氣吸附含量的不確定性，實現對高溫高壓環境下頁巖氣吸附含量的測定，提高實驗數據的準確性，為確定頁巖氣儲層中的吸附氣含量，評價頁巖氣有無經濟開采價值提供依據。本技術的技術方案是：一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，其特征包括氣源供給系統、恒溫吸附系統、數據采集及分析系統、尾氣處理系統；所述氣源供給系統包括氮氣氣源、甲烷氣源、真空泵以及增壓泵，所述氮氣氣源與甲烷氣源通過多向閥與增壓泵連接，增壓泵另一端連接真空泵；所述高溫恒溫吸附儀是在以往吸附儀的基礎上改進而成，擁有高溫恒溫功能，包括兩個工作室：樣品室和標準室，樣品室與標準室之間通過二個多向閥和一個單向閥連接；所述數據采集及分析系統由二塊壓力測試表、信息采集器以及計算機組成，二塊壓力測試表連接到信息采集器，信息采集器連接到計算機，用于完成整個實驗數據的收集工作；所述尾氣處理系統為一個尾氣回收罐，用于收集實驗過程產生中的尾氣。進一步的，氣源供給系統通過一個多向閥和一個單向閥與高溫恒溫吸附系統相連。進一步的，恒溫吸附系統分別與數據采集及分析系統和尾氣處理系統相連。本技術的有益效果為：1、通過計算機即控制氣源控制系統和恒溫吸附系統，調節實驗條件，又連信息采集器，輸出實驗數據，使兩部分數據同時記錄，得到更精確的數據，為頁巖氣的開發提供依據；2、同時通過數據分析，能夠更形象地反應高溫高壓下頁巖氣吸附的機理和規律。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它相關的附圖。圖1本技術的實驗裝置連接結構示意圖。圖中所示：1、真空泵，2、氮氣氣源，3、甲烷氣源，4、多向閥，5單向閥，6、標準室，7、樣品室，8、壓力測試表，9、信息采集器，10、計算機，11、尾氣回收罐，12、增壓泵，13、管道，14、恒溫箱。具體實施方式下面結合附圖和實施方式對本技術作進一步說明。如圖1所示，高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，包括氣源供給系統、高溫恒溫吸附系統、數據采集及分析系統、尾氣處理系統；數據采集及分析系統中啟動計算機10中測試程序，先進行零點校正、系統自檢；再取出標準室6和樣品室7，確保清潔后將標準室6裝回系統，將干燥后的頁巖樣品裝入樣品室7搖勻后裝回，打開氣源供給系統中的氮氣氣源2，關閉真空泵1和甲烷氣源3，氮氣通過增壓泵12、多向閥4、單向閥5、管道13直接進入樣品室7，此時可以通過計算機10標定樣品室7頁巖樣品的自由空間體積；在每次吸附測試開始前，樣品室7需要除氣抽真空，此時關閉氣源供給系統中的氮氣氣源2和甲烷氣源3，打開真空泵1；在頁巖樣品除氣完成之后，關閉氣源供給系統中的真空泵1和氮氣氣源2，打開甲烷氣源3，甲烷氣通過增壓泵12、多向閥4、單向閥5、管道13先流入標準室6，經過在標準室6加熱之后，再通過多向閥和單向閥泵入樣品室7，此時對頁巖樣品開始吸附測試，高溫恒溫吸附系統中的恒溫箱14可以保證整個過程熱量盡量不會散失；在測試過程中，數據采集及分析系統中的信息采集器9可以將壓力測試表8記錄下的壓力數據傳遞給計算機10，當計算機10顯示甲烷氣體的壓力和組分恒定，記錄中該時刻的時間、壓力、溫度等數據；在實驗過程中，未被頁巖巖樣吸附的過量的甲烷氣體會沿著裝有單向閥的管道流入尾氣處理系統中的尾氣回收罐11，避免散失到空氣中污染環境；最后重復實驗步驟，從低壓到高壓測試多個壓力點下的吸附情況，根據行業標準SY/T6132-2013進行數據處理。以上所述，并非對本技術作任何形式上的限制，雖然本技術已通過實施例揭露如上，然而并非用以限定本技術，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本技術技術方案范圍內，當可利用上述揭示的
技術實現思路
作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本技術技術方案的內容，依據本技術的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本技術技術方案的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，其特征在于，包括氣源供給系統、高溫恒溫吸附系統、數據采集及分析系統、尾氣處理系統；所述氣源供給系統包括氮氣氣源、甲烷氣源、真空泵以及增壓泵，所述氮氣氣源與甲烷氣源通過多向閥與增壓泵連接，增壓泵另一端連接真空泵，氣源供給系統通過一個多向閥和一個單向閥與高溫恒溫吸附系統連接；所述高溫恒溫吸附儀包括兩個工作室：樣品室和標準室，樣品室與標準室之間通過二個多向閥和一個單向閥連接，高溫恒溫吸附系統與數據采集及分析系統和尾氣處理系統相連；所述數據采集及分析系統由二塊壓力測試表、信息采集器以及計算機組成，二塊壓力測試表連接到信息采集器，信息采集器連接到計算機，用于完成整個實驗數據的收集工作；所述尾氣處理系統為一個尾氣回收罐，通過一個單向閥與高溫恒溫吸附系統連接，用于收集實驗過程產生中的尾氣。

【技術特征摘要】
1.一種高溫高壓頁巖氣吸附實驗裝置，其特征在于，包括氣源供給系統、高溫恒溫吸附系統、數據采集及分析系統、尾氣處理系統；所述氣源供給系統包括氮氣氣源、甲烷氣源、真空泵以及增壓泵，所述氮氣氣源與甲烷氣源通過多向閥與增壓泵連接，增壓泵另一端連接真空泵，氣源供給系統通過一個多向閥和一個單向閥與高溫恒溫吸附系統連接；所述高溫恒溫吸附儀包括兩個工作室：樣品室和標準室，樣品室與標準室之間通過二個多向閥和一個單向閥連接，高溫恒溫吸附系統與數據采集及分析系統和尾氣處理系統相連；所述數據采集及分析系統由二塊壓力測試表、信息采集器以及計算機組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賴貴林，陳軍，杜旭林，
申請(專利權)人：西南石油大學，
類型：新型
國別省市：四川,51