一種氣體溶解量測量儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氣體溶解量測量儀，透明耐壓玻璃容量瓶(15)的瓶口(18)連接有壓力蓋(32)，壓力蓋(32)上設(shè)有延伸到透明耐壓玻璃容量瓶(15)的內(nèi)腔的傳動桿(23)、加熱電偶(19)以及溫敏電阻(25)，傳動桿(23)上安裝有攪拌器(24)，透明耐壓玻璃容量瓶(15)的瓶體上標(biāo)刻有容積標(biāo)度(17)，透明耐壓玻璃容量瓶(15)的一側(cè)通過導(dǎo)管連接有儲氣瓶(3)，導(dǎo)管方向上依次設(shè)有氣體增壓泵(7)、輸氣閥門(8)以及第二壓力表(9)，在輸氣閥門(8)與透明耐壓玻璃容量瓶(15)之間的導(dǎo)管上分接有帶安全閥門(11)的安全導(dǎo)管(10)以及帶真空閥門(12)和真空泵(13)的尾管(14)；儲氣瓶(3)設(shè)置有第一壓力表(6)以及溫度計以及連接有帶泄氣閥門(5)的泄氣導(dǎo)管(4)，儲氣瓶(3)的底部接通有帶閥體(2)的進(jìn)氣導(dǎo)管(1)。本發(fā)明相對輕便、快速可靠。
【專利說明】一種氣體溶解量測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體溶解量測量設(shè)備，特別是涉及一種在不同溫度壓力下測量液體中氣體的溶解量的儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在對含氣地層的資源及其開發(fā)方案評價均回避不了對其含氣量的評價，地下天然氣主要以吸附氣、溶解氣及游離氣三種狀態(tài)存在，天然氣不同的賦存狀態(tài)，不僅影響著對天然氣資源的評價，也影響著對地下資源的開發(fā)評價，特別是天然氣在地下水或者原油中的溶解將隨著天然氣的開采不斷地從地下水或者原油中解析出來，形成天然氣資源；另外，地下水或者原油中溶解的天然氣將增加地下水或者地下原油的流動性，有利于地下原油或者天然氣的開發(fā)，甚至在我國東部老油區(qū)已經(jīng)開展二氧化碳?xì)怛?qū)，對于不同壓力、溫度條件地層水(原油)中的二氧化碳?xì)獾娜芙舛鹊挠嬎阒苯雨P(guān)系到氣驅(qū)的效果。
[0003]80年代以來，隨著研究的進(jìn)一步深入，天然氣溶解度的實(shí)驗內(nèi)容在以下幾個方面取得進(jìn)展:⑴由單組分?jǐn)U展到多組分天然氣的溶解度實(shí)驗[#@，1993]，⑵由純水?dāng)U展到含無機(jī)鹽的模擬地下水或?qū)嶋H地下水[Sr#，1992]，⑶可溶性有機(jī)物對天然氣溶解度的影響也有考察，⑷由于數(shù)據(jù)和圖版難以適用多變的地質(zhì)條件，由實(shí)驗數(shù)據(jù)獲得的多元回歸方程被用于天然氣溶解度計算@51 1984]。
[0004]長期以來，我國大都根據(jù)國外報道的圖版或經(jīng)驗公式來獲取這方面的數(shù)據(jù)。但是，由國外原油樣品數(shù)據(jù)擬合得到的經(jīng)驗公式能否適用于我國原油，已經(jīng)遭到了置疑。韓布興等(1990)曾研究過甲烷在克拉瑪依稠油中的溶解度，并提出用基團(tuán)貢獻(xiàn)法計算甲烷在稠油中的溶解度。這對注氣開采稠油具有重要意義。由于原油組成的復(fù)雜性，目前還未見有一個比較通用的模型計算天然氣在原油中的溶解度。但是由于各個油區(qū)的原油性質(zhì)、地層水以及天然氣成分存在較大的差異，即使是在相同的地區(qū)不同的開采階段隨著注水開發(fā)的進(jìn)行，由于地下水(原油)的變化對氣體(天然氣)溶解度有所不同。
[0005]所以在油氣勘探開發(fā)過程中對氣體(天然氣)在原油或者地下水中的溶解度的實(shí)時動態(tài)實(shí)測研究至關(guān)重要。
[0006]對于氣體在液體中溶解度的測定方法，已有不少文獻(xiàn)進(jìn)行了報道。Battino和Clevert1966], Dohrn和Brunnert1995]對氣體溶解度的測定方法、裝置及計算方法進(jìn)行了全面論述。Battino等將測定方法分為兩大類:化學(xué)方法和物理方法，化學(xué)方法主要用于化學(xué)效應(yīng)顯著的氣體吸收過程，測定及計算理論依據(jù)是相平衡和化學(xué)平衡。物理方法又分為飽和法和析取法。飽和法是指在一定的溫度、壓力、體積均能確定的條件下，對已脫氣的溶劑用氣體進(jìn)行溶解飽和。析取法正好相反，對已被氣體飽和的溶劑進(jìn)行脫氣，然后測定溫度、體積、壓力的變化。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)顯有報道專門用于化驗地層水(原油)對氣體(天然氣)的溶解量的實(shí)驗儀器。夏淑倩(2003)提出了高壓平衡釜對液體中溶解氣量的測量，但是該設(shè)備的加壓設(shè)備為手搖加壓泵，相對比較笨重，操作起來費(fèi)時費(fèi)力；另外，恒溫槽的溫度范圍有限，整個高壓平衡釜溶解過程耗時過長。
[0008]薛海濤(2004)也曾提出一套簡易的測量溶解氣量的實(shí)驗儀器，該設(shè)備存在一定的缺陷:設(shè)備相對笨重，分析一個樣品時間較長、分析溫度范圍有限(以水浴加熱)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種相對輕便、快速可靠的氣體溶解量測量儀。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的氣體溶解量測量儀，透明耐壓玻璃容量瓶15的瓶口 18連接有能與之密封可拆卸連接的壓力蓋32，所述的壓力蓋32上設(shè)有延伸到所述的透明耐壓玻璃容量瓶15的內(nèi)腔的傳動桿23、加熱電偶19以及溫敏電阻25，所述的傳動桿23上安裝有攪拌器24，所述的壓力蓋32上設(shè)有電源插座20、電源開關(guān)22和溫度設(shè)定旋鈕21，所述的電源插座20、電源開關(guān)22與所述的溫度設(shè)定旋鈕21和所述的傳動桿23的馬達(dá)電連接，所述的溫度設(shè)定旋鈕21與所述的加熱電偶19以及溫敏電阻25電連接；所述的透明耐壓玻璃容量瓶15的瓶體上標(biāo)刻有容積標(biāo)度17，所述的透明耐壓玻璃容量瓶15的一側(cè)通過導(dǎo)管連接有儲氣瓶3，連接所述的儲氣瓶3與所述的透明耐壓玻璃容量瓶15的導(dǎo)管方向上依次設(shè)有氣體增壓泵7、輸氣閥門8以及第二壓力表9，在所述的輸氣閥門8與所述的透明耐壓玻璃容量瓶15之間的導(dǎo)管上分接有帶安全閥門11的安全導(dǎo)管10以及帶真空閥門12和真空泵13的尾管14 ;所述的儲氣瓶3設(shè)置有第一壓力表6以及溫度計以及連接有帶泄氣閥門5的泄氣導(dǎo)管4，所述的儲氣瓶3的底部接通有帶閥體2的進(jìn)氣導(dǎo)管I。
[0011]所述的壓力蓋32的壓力蓋邊緣26為凹齒狀，所述的透明耐壓玻璃容量瓶15的瓶口 18設(shè)有凹齒狀與所述的壓力蓋邊緣26的凹齒狀互相咬合，在所述的壓力蓋邊緣26的內(nèi)槽中墊設(shè)有密封圈33。
[0012]所述的攪拌器24與所述的傳動桿23采用螺紋螺旋固定連接。
[0013]馬鞍形密封圈31內(nèi)置于所述的壓力蓋32的電線穿孔中，所述的電源插座20與所述的傳動桿23的馬達(dá)連接的第一電線28和第二電線29穿過所述的壓力蓋32處設(shè)有的馬鞍形密封圈31，在所述的壓力蓋32的里外兩側(cè)均設(shè)置有螺槽27，螺絲30穿過所述的第一電線28和第二電線29與所述的螺槽27旋合。
[0014]采用上述技術(shù)方案的氣體溶解量測量儀，在壓力蓋的頂部邊緣接有電源插座，電源插座接220v電源，插座電線變壓后通過壓力蓋的馬鞍形密封圈連接在壓力蓋的內(nèi)部的馬達(dá)上，馬達(dá)通過傳動桿帶動傳動桿下部的攪拌器轉(zhuǎn)動，插座的另一段串接到熱電阻后直接與加熱電偶以及溫敏電阻連接，U型的加熱電偶以及溫敏電阻從壓力蓋延伸出來的長度基本與透明耐壓玻璃容量瓶的深度相當(dāng)，在連接插座與馬達(dá)的電線穿過壓力蓋處設(shè)有馬鞍形密封圈，透明耐壓玻璃容量瓶的瓶體上標(biāo)刻有容積標(biāo)度，用以計量透明耐壓玻璃容量瓶中液體的體積。在透明耐壓玻璃容量瓶的一側(cè)通過銅導(dǎo)管連接有儲氣瓶，連接儲氣瓶與透明耐壓玻璃容量瓶的銅導(dǎo)線上依次氣體增壓泵、閥門以及壓力表，在壓力表與透明耐壓玻璃容量瓶之間的銅導(dǎo)線上分接有安全閥門，同時在氣體增壓泵與透明耐壓玻璃容量瓶之間的銅導(dǎo)線上分接有真空閥門和真空泵；在儲氣瓶的頂部設(shè)置有壓力表以及溫度計，壓力表的一側(cè)連接有帶泄氣閥門的泄氣導(dǎo)管，儲氣瓶的底部接通有注氣銅導(dǎo)管，注氣銅導(dǎo)管上設(shè)置有注氣閥門，用以向儲氣瓶中注氣。[0015]在壓力蓋邊緣為凹齒狀,并與透明耐壓玻璃容量瓶瓶口的凹齒狀邊緣互相咬合，以便在透明耐壓玻璃容量瓶充入高壓后，壓力蓋不被高壓氣所沖開，另外，為了形成良好的密封效果，在壓力蓋邊緣的內(nèi)槽中墊設(shè)有密封圈。
[0016]壓力蓋下方傳動桿帶動的攪拌器，攪拌器與傳動桿為螺旋固定，攪拌器上的螺套旋合在傳動桿的端部的螺紋上，目的是方便更換不同型號和形狀的攪拌器。
[0017]在連接插座與馬達(dá)的電線穿過壓力蓋處設(shè)有馬鞍形密封圈，馬鞍形密封圈內(nèi)置于壓力蓋的電線穿孔中，電線從馬鞍形密封圈的電線孔中穿過，在壓力蓋的里外兩側(cè)均設(shè)置有螺槽，螺絲穿過電線與螺槽旋合，在螺絲與螺槽不斷旋合的過程中，壓力鍋兩側(cè)的螺絲不斷擠壓馬鞍形密封圈，使得馬鞍形密封圈與周邊螺絲、螺槽的縫隙得到密封。
[0018]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:將往透明耐壓玻璃容量瓶加入水(或其他液體)，記錄好加入的水(或其他液體)體積Vtl以及透明耐壓玻璃容量瓶Vc?，蓋好壓力蓋密封透明耐壓玻璃容量瓶，接通電源，打開泄壓閥門和輸氣閥門，關(guān)閉其他所有的閥門，打開真空泵抽真空，直到系統(tǒng)內(nèi)壓力達(dá)到實(shí)驗要求，關(guān)閉泄壓閥門和輸氣閥門。
[0019]打開注氣閥門，通過注氣導(dǎo)管向儲氣瓶內(nèi)注入實(shí)驗氣體，關(guān)閉供氣閥門，記錄好儲氣瓶的壓力P1以及溫度1\以及儲氣瓶的體積V，打開閥門，等到壓力表示數(shù)較為穩(wěn)定后，啟動攪拌器，通過壓力蓋上的溫度設(shè)置開關(guān)設(shè)置好預(yù)定的實(shí)驗溫度，開動氣體增壓泵，設(shè)置好預(yù)定增壓壓力，監(jiān)測壓力表示數(shù)，待示數(shù)穩(wěn)定后，直至預(yù)定實(shí)驗時間后，記錄儲氣瓶上壓力表的壓力示數(shù)P2和溫度計的示數(shù)T2,并且記錄下輸氣閥門P3以及壓力蓋上設(shè)定的溫度τ3。 [0020]計算溶解氣量:
[0021]注入透明耐壓玻璃容量瓶氣量:
【權(quán)利要求】
1.一種氣體溶解量測量儀，其特征是:透明耐壓玻璃容量瓶(15)的瓶口(18)連接有能與之密封可拆卸連接的壓力蓋(32)，所述的壓力蓋(32)上設(shè)有延伸到所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)的內(nèi)腔的傳動桿(23)、加熱電偶(19)以及溫敏電阻(25)，所述的傳動桿(23)上安裝有攪拌器(24)，所述的壓力蓋(32)上設(shè)有電源插座(20)、電源開關(guān)(22)和溫度設(shè)定旋鈕(21)，所述的電源插座(20)、電源開關(guān)(22)與所述的溫度設(shè)定旋鈕(21)和所述的傳動桿(23)的馬達(dá)電連接，所述的溫度設(shè)定旋鈕(21)與所述的加熱電偶(19)以及溫敏電阻(25)電連接；所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)的瓶體上標(biāo)刻有容積標(biāo)度(17)，所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)的一側(cè)通過導(dǎo)管連接有儲氣瓶(3)，連接所述的儲氣瓶(3)與所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)的導(dǎo)管方向上依次設(shè)有氣體增壓泵(7)、輸氣閥門(8)以及第二壓力表(9)，在所述的輸氣閥門(8)與所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)之間的導(dǎo)管上分接有帶安全閥門(11)的安全導(dǎo)管(10)以及帶真空閥門(12)和真空泵(13)的尾管(14);所述的儲氣瓶(3)設(shè)置有第一壓力表(6)以及溫度計以及連接有帶泄氣閥門(5)的泄氣導(dǎo)管(4)，所述的儲氣瓶(3)的底部接通有帶閥體(2)的進(jìn)氣導(dǎo)管(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體溶解量測量儀，其特征是:所述的壓力蓋(32)的壓力蓋邊緣(26)為凹齒狀，所述的透明耐壓玻璃容量瓶(15)的瓶口(18)設(shè)有凹齒狀與所述的壓力蓋邊緣(26)的凹齒狀互相咬合，在所述的壓力蓋邊緣(26)的內(nèi)槽中墊設(shè)有密封圈(33)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體溶解量測量儀，其特征是:所述的攪拌器(24)與所述的傳動桿(23)采用螺紋螺旋固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體溶解量測量儀，其特征是:馬鞍形密封圈(31)內(nèi)置于所述的壓力蓋(32)的電線穿孔中，所述的電源插座(20)與所述的傳動桿(23)的馬達(dá)連接的第一電線(28)和第二電線(29)穿過所述的壓力蓋(32)處設(shè)有的馬鞍形密封圈(31)，在所述的壓力蓋(32)的里外兩側(cè)均設(shè)置有螺槽(27)，螺絲(30)穿過所述的第一電線(28)和第二電線(29)與所述的螺`槽(27)旋合。
【文檔編號】G01N7/00GK103674769SQ201310712022
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】薛海濤, 盧雙舫, 付曉泰, 劉敏, 李吉君, 王偉明, 王民, 田善思 申請人:中國石油大學(xué)(華東)