[发明专利]岩石密闭粉碎残余气测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气勘探测试技术领域，属于一种岩石密闭粉碎残余气测试装置。

背景技术

煤及页岩储层的含气量大小决定了其开发是否具有商业价值。准确测定煤、泥页岩中的烃类气体含量是保证煤层气和页岩气资源量评价结果准确性的关键所在。

含气量为损失气、解吸气和残余气的总和。损失气为岩心样品采集过程中散失的部分，通过保压取心可以精确测量，但成本昂贵，国内一般为密闭取心、常规取心、清水取心，通过实验数据回归或二次取心拟合可以获得损失气的含量。

解吸气的测量方法比较成熟，国内不同单位相继研发了可供实验室和现场使用的解吸气测试仪器。目前国内外针对煤、页岩的解吸气测量装置，主要有三种：(1)直接体积测量装置，是对解吸气的总体积或不同时间段的解吸气体积进行直接测量；(2)体积流量测量装置，是通过测量解吸气的体积流速获得其总体积或不同时间段的体积；(3)质量流量测量装置，是通过测量解吸气的质量流速来计算其体积流速，以获得解吸气体的总体积或不同时间段的体积。但在数据的统一和可对比性上仍需进一步改进。

残余气为岩石中存在被结构性约束的天然气，是煤层气和页岩气的重要组成部分，这部分气体在自然解吸条件下是不会释放的，其测试一般需要将岩心粉碎到一定粒度后进行的，或通过高温驱赶方法测试的，目前尚无好的办法测量。目前，国内外已有的方法是将解吸气测试后的样品装入密封罐中，并在其中加入钢珠，通过震动的方式使钢珠撞击岩石使其破碎，这种方式的缺点是：

1.设备笨重、体积大，耗能高；

2.工作时震动大、噪声大，噪声污染严重；

3.样品破碎的粒度不可控制；

4.破碎后的样品仅能测量有没有烃类气体，不能给出单位质量岩石内的含气量。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它克服了上述缺点，具有设备体积小、能耗低，工作噪声小，样品破碎后可直接与配套仪器进行分析测试，可直接测试出样品残余气的含量，进而通过解吸气、残余气的释放曲线计算出样品的含气总量等优点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它包括有测试桶(4)、测试桶支架(2)、电机(1)、连接轴(3)，该测试桶(4)通过桶架(5)与测试桶支架(2)固定连接，所述的测试桶(4)包括密封桶体(9)，在密封桶体(9)上端连接有密封盖(8)，在密封盖(8)的上端设有气体测试口(7)，在密封桶体(9)下端连接有碎样收集仓(14)，在碎样收集仓(14)下端设有载气入口(16)，在密封桶体(9)的内部设有待碎样品仓(10)，在该待碎样品仓(10)底部设有进入待碎样品仓(10)一部分圆弧的碎样砂轮(12)，该碎样砂轮(12)的中部设置有动力转轴(13)，该动力转轴(13)内端设置在密封桶体(9)内的密封轴承(21)上，该动力转轴(13)的另一侧由密封轴承(21)支承后伸出密封桶体(9)，与电机(1)的连接轴(3)连接。

在待碎样品仓(10)内设置有配置压片(11)。

在载气入口(16)的上部设有气体过滤器(15)。

在密封桶体(9)与其下端连接的碎样收集仓(14)的连接处设有密封圈(18)，在密封桶体(9)与其上端连接的密封盖(8)的连接处设有密封垫(19)。

在碎样收集仓(14)的下端设有支撑架(17)。

在密封桶体(9)的外壁上设有与桶架(5)连接的凹槽(22)，在该凹槽(22)的密封桶体(9)另一侧下部设有动力转轴输出端凹槽(23)，在该动力转轴(13)的输出轴上套接有压盖密封垫(20)。

在气体测试口(7)和载气入口(16)上分别设置有密封螺母(6、17)。

本发明的有益效果是：设备体积小、能耗低，工作噪声小，样品破碎后可直接与配套仪器进行分析测试，可直接测试出样品残余气的含量，进而通过解吸气、残余气的释放曲线计算出样品的含气总量。

附图说明

图1是本发明的结构立体示意图。

图2是本发明的测试桶的剖视结构示意图。

图3是图2A-A剖视结构示意图。

图4是本发明的密封桶体剖视结构示意图。

图5是图4右视示意图。

图6是图4左视示意图。

图7是图5仰视示意图。

图8是图5俯视示意图。

图9是图5立体示意图。