專利名稱：全程可視化含氣量測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種巖石吸附氣含量測試裝置，特別是涉及一種全程可視化含氣量測試儀。
背景技術(shù)：
吸附態(tài)天然氣普遍存在于巖石及其他儲集介質(zhì)中，對于頁巖氣和煤層氣，含氣量測試不可或缺，頁巖含氣量可達20% -80%，煤層含氣量更高達80% -99% ;對于可能含氣的其他礦山，地層含氣量亦可達20%以上。無論是作為開采目的的有益天然氣，還是作為預(yù)防預(yù)報的“有害”天然氣，對這些吸附氣的研究和測試日顯重要。天然氣解吸實驗是用來測試含氣儲層樣品中吸附氣含量的實驗。雖然天然氣吸附氣含量測試實驗廣泛應(yīng)用在天然氣勘探開發(fā)過程中，但由于價格昂貴、操作過程復(fù)雜、解吸過程不直觀以及測量精度等因素限制，目前的含氣量測試尚不能滿足現(xiàn)實生產(chǎn)及教學(xué)科研的需求。申請人:于2010年4月I日申請的201010137275. I號中國專利公開了一種吸附氣
含量測量儀及其實驗方法，該測量儀包括密封罐、集氣量筒和實驗箱，密封罐設(shè)有閥口，集氣量筒設(shè)有排水孔調(diào)節(jié)閥以及與閥口匹配的通氣孔開關(guān)閥，實驗箱內(nèi)主要有加熱元件和溫控儀。測量時，先向密封罐內(nèi)裝入含氣樣品和飽和鹽水并密封，向?qū)嶒炏鋬?nèi)裝水并加熱，將密封罐放入實驗箱水浴，向集氣量筒內(nèi)裝入飽和鹽水，連通集氣量筒與密封罐、并打開集氣量筒的排水孔，記錄集氣量筒內(nèi)的液面位置，實驗結(jié)束斷開連通。該專利設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、氣密性好、測量精確、便于移動和攜帶、適合野外現(xiàn)場使用、加熱均勻，且實驗方法操作方便簡單，可專門用于各種氣體尤其是小體積氣體的收集和測量。上述現(xiàn)有的吸附氣含量測試設(shè)備在不同方面仍存在一定的缺陷和可改進之處，主要表現(xiàn)為I、設(shè)備測量精度仍待提高，特別是當(dāng)含氣量較小時誤差嚴(yán)重，即當(dāng)解吸氣(主要成分是甲烷)進入測試系統(tǒng)后，由于解吸氣量少而解吸空間大，使解吸量和氣體成分難以準(zhǔn)確測定，有的設(shè)備由于具有較長導(dǎo)管，解吸氣與系統(tǒng)內(nèi)部原有的空氣混在一起，收集解吸氣時，很容易造成解吸氣殘余在系統(tǒng)中，特別是當(dāng)解吸氣量微小時，很可能最后通過該系統(tǒng)收集的解吸氣體中的甲烷成分為零；2、設(shè)備體積較大，穩(wěn)定性較差，造價昂貴，在現(xiàn)場試驗中操作性不強；3、當(dāng)同時測試數(shù)量較多時，不便于多個測試同時進行，重復(fù)取樣、重復(fù)試驗實現(xiàn)困難；4、儀器的解吸罐和連接閥口均為不透明材料，因此樣品在罐內(nèi)發(fā)生的解吸變化和出氣情況無法直接觀察到。由此可見，上述現(xiàn)有的吸附氣含量測量設(shè)備仍存在有亟待改進之處，如何能創(chuàng)設(shè)一種測量精度更高、體積更小、結(jié)構(gòu)更簡單且解吸過程直觀、可視的新型結(jié)構(gòu)的全程可視化含氣量測試儀，是當(dāng)前業(yè)界的改進目標(biāo)之一。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種全程可視化含氣量測試儀，使其測量精度更高、體積更小、結(jié)構(gòu)更簡單且解吸過程直觀、可視。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種全程可視化含氣量測試儀，包括巖芯解吸罐和集氣量筒，其中巖心解吸罐，包括密封連接的頂蓋和采用鋼化玻璃材質(zhì)的透明罐體，并在頂蓋上設(shè)有排氣孔；集氣量筒包括標(biāo)有刻度的透明筒體以及設(shè)有通氣孔和排水孔的筒底；集氣量筒的通氣孔與巖心解吸罐的排氣孔密封連通。作為本實用新型的一種改進，所述的集氣量筒的排水孔為一個排水小孔，并在排水小孔上設(shè)有開關(guān)閥。所述的排水小孔的孔徑為O. 5mm-4. 5mm。所述的排水小孔的孔徑為2. 5mm。所述的巖心解吸罐的排氣孔和集氣量筒的通氣孔通過快速連接扣的公母扣密封連通。所述的集氣量筒的筒體和筒底通過螺紋密封連接。所述的巖心解吸罐的內(nèi)徑為75mm,高300mm。所述的集氣量筒的容量范圍為O 600ml，最小刻度為5ml。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，本實用新型至少具有以下優(yōu)點I、實驗全過程實現(xiàn)透明化，達到了直觀的觀察效果，自檢能力強，便于減小實驗誤差并提聞分析精度；2、對設(shè)計結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，降低了生產(chǎn)及制造成本，為批量生產(chǎn)及廣泛推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；3、用途廣泛，可同時應(yīng)用于現(xiàn)場與室內(nèi)的生產(chǎn)測試、實驗室內(nèi)的理論研究及教學(xué)展示；4、體積更小，便于攜帶，適合于不同條件下的批量測試、密集采樣測試及對比測試，特別適合于微小含氣量的高精度測試；5、除了甲烷氣，還可適用于煤層氣、白堊氣、致密砂巖氣、水合物等多種其他類型天然氣的現(xiàn)場解吸及含氣量分析；6、除天然氣研究之外，在其他領(lǐng)域中也可有廣泛的應(yīng)用價值，主要包括礦山安全、瓦斯防爆、環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)研究及食品安全等；7、它是目前第一個用于巖心吸附氣含量測試且全程透明可視的專業(yè)測量設(shè)備。

上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。圖I是本實用新型全程可視化含氣量測試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖I所示，本實用新型全程可視化含氣量測試儀，包括巖心解吸罐和集氣量筒。其中，巖心解吸罐包括密封連接的頂蓋12和采用鋼化玻璃材質(zhì)的透明罐體11，并在頂蓋12上設(shè)有排氣孔。巖心解吸罐的優(yōu)選內(nèi)直徑為75mm，高300mm，容積1325cm3 (I. 325L)。巖心解吸罐可以如圖所示，直接由罐體11與頂蓋12扣接組成，采用扣接式頂蓋12進行密封，更利于排盡罐體11內(nèi)的空氣，使實驗結(jié)果更加精確，操作迅速，減少了氣體逸散。集氣量筒包括標(biāo)有刻度的透明筒體21以及設(shè)有通氣孔和排水孔的筒底22。筒體 21采用透明材質(zhì)，可直接觀察天然氣的進入情況。集氣量筒的容量范圍為O 600ml，最小刻度為5ml。筒體21和筒底22通過螺紋密封連接。優(yōu)選的，集氣量筒的排水孔僅為設(shè)置在筒底22上的一個排水小孔，該排水小孔的孔徑為O. 5mm-4. 5mm,最佳值為2. 5mm,并在該排水小孔上設(shè)置開關(guān)閥，以使集氣量筒的結(jié)構(gòu)更為簡化，且不會影響實驗控制。集氣量筒的通氣孔與巖心解吸罐的排氣孔密封連通。例如，在巖心解吸罐的排氣孔處設(shè)置快速連接扣的公扣或母扣，與之相匹配的，集氣量筒的通氣孔處也應(yīng)設(shè)有快速連接扣的母扣或公扣，巖心解吸罐和集氣量筒通過該快速連接扣連接，并實現(xiàn)集氣量筒的通氣孔與巖心解吸罐的排氣孔的密封連通?？焖龠B接扣的氣密性好，連接方便，可根據(jù)需要隨時連通和斷開。使用時，先將在鉆井巖心中采集的巖心樣品裝入巖心解吸罐內(nèi)，并在罐體11內(nèi)裝滿鹽水，用頂蓋12密封，將巖心解吸罐進行恒溫水浴或電浴，使巖心在地層原始溫度條件下自然解吸；在集氣量筒內(nèi)裝滿飽和鹽水，排盡罐體內(nèi)的空氣，擰緊筒底21，調(diào)節(jié)開關(guān)閥開啟排水小孔；將集氣量筒倒立并與下方的巖心解吸罐對接，此時排水小孔處的液體因表面張力、大氣壓力的作用不會流出；當(dāng)巖心解吸罐內(nèi)的解吸氣體通過通氣孔進入集氣量筒時，將使集氣量筒內(nèi)等體積的飽和鹽水排出筒體21，每隔一定時間記錄液面位置，即為此時巖心解吸罐內(nèi)巖心解吸出的氣體的體積大??；實驗結(jié)束后，關(guān)閉集氣量筒上的排水小孔，斷開公母扣，將實驗中記錄的數(shù)據(jù)帶入計算機處理系統(tǒng)，即可得出巖心的天然氣吸附氣含量。除了作為氣體測量儀之外，本實用新型的集氣量筒在解吸氣速率測試結(jié)束之后，還可以作為解吸氣樣的保存設(shè)備，直接接入到氣體成分分析儀器上采樣。本實用新型全程可視化含氣量測試儀的密封性好，能夠用于收集所有可燃氣體，與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型縮小了整體尺寸，可移動性更強；省去了巖心解吸罐底蓋結(jié)構(gòu)，減去了巖心解吸罐與集氣量筒間的托架，并將多限流孔簡化為一個排水小孔與開關(guān)閥相配合的設(shè)計，簡化結(jié)構(gòu)的同時，大大降低了成本；集氣量筒的直徑更小、刻度更精細，對氣體含量的測量非常精確，配合公母扣連接結(jié)構(gòu)，能夠快速精確的顯示和測量微小含氣量、小體積樣品中的吸附氣含量；并采用鋼化玻璃材質(zhì)的巖心解吸罐，罐體透明，能夠直觀的觀察解吸過程。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全程可視化含氣量測試儀，其特征在于包括巖芯解吸罐和集氣量筒，其中巖心解吸罐，包括密封連接的頂蓋和采用鋼化玻璃材質(zhì)的透明罐體，并在頂蓋上設(shè)有排氣孔； 集氣量筒包括標(biāo)有刻度的透明筒體以及設(shè)有通氣孔和排水孔的筒底； 集氣量筒的通氣孔與巖心解吸罐的排氣孔密封連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的集氣量筒的排水孔為一個排水小孔，并在排水小孔上設(shè)有開關(guān)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的排水小孔的孔徑為 O. 5mm-4. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的排水小孔的孔徑為2. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的巖心解吸罐的排氣孔和集氣量筒的通氣孔通過快速連接扣的公母扣密封連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的集氣量筒的筒體和筒底通過螺紋密封連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的巖心解吸罐的內(nèi)徑為75mm,高300mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的全程可視化含氣量測試儀，其特征在于所述的集氣量筒的容量范圍為O 600ml，最小刻度為5ml。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種全程可視化含氣量測試儀，包括巖芯解吸罐和集氣量筒，其中巖心解吸罐，包括密封連接的頂蓋和采用鋼化玻璃材質(zhì)的透明罐體，并在頂蓋上設(shè)有排氣孔；集氣量筒包括標(biāo)有刻度的透明筒體以及設(shè)有通氣孔和排水孔的筒底；集氣量筒的通氣孔與巖心解吸罐的排氣孔密封連通。本實用新型全程可視化含氣量測試儀，測量精度更高、體積更小、結(jié)構(gòu)更簡單且解吸過程直觀、可視。
文檔編號G01N7/04GK202362222SQ201120465348
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月21日
發(fā)明者劉珠江, 唐玄, 張金川, 林臘梅 申請人:張金川