[实用新型]一种吸附气解析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体解析实验设备，尤指一种吸附气解析仪，应用于测量地下岩石中吸附气的含量。

背景技术

吸附气是气体在页岩储层中一种重要的赋存形式，其含量占总含气量的20%至85%，主要是以吸附状态存在于储层微纳米孔隙和微裂缝表面。吸附气含量是页岩气资源评价和目标区优选的关键性参数，也是评价页岩是否具有开采价值的一个重要标准。因此，准确获得页岩储层中吸附气的含量是页岩气勘探开发的一个重要环节。

目前还没有用于吸附气含量精确测量的专用实验设备。普遍采用等温吸附和现场解吸两种实验方法获取吸附气含量。通过等温吸附实验研究压力和温度对泥页岩吸附性能影响时，对这两个因素分开进行讨论，没有一个整体研究思路，而泥页岩随着埋深的变化，其储层温度和压力常常一起变化，所以等温吸附实验结果很难准确反映真实的页岩吸附气量。现场解吸是需要将含气样品放置在密封罐中进行解吸反应，导气管一端与密封罐内部连通，另一端伸入量管开口，量管开口朝下并置于水槽液面以下，通过读取量筒刻度获得吸附气含量。

利用上述实验室常规设备组装而成的实验系统，可基本满足天然气解析反应、收集以及含量测定的要求，但是，在实际使用中我们发现，上述实验系统存在如下缺陷：

1、实验中需用不同量度的玻璃量筒利用倒置排水法测量解析出的吸附气的体积，倒置量筒的过程中容易混入少量的空气，且读数时量筒内外气体压强不同，导致读数存在误差；

2、实验中需用多段不同长度的导气管，导气管在实验准备过程中必定混入空气，量筒中的导气管容易脱出量筒，且较高温度的气体可使导气管产生热胀冷缩作用，上述原因导致测试结果与实际结果偏差较大；

3、实验中需用大容量水槽采集气体，且需用水浴装置进行加热，实验过程耗水大，但钻井现场水资源紧张；

4、水浴装置能够加热的最高温度为100℃，温度范围跨度窄，不能模拟深层高温地质环境；

5、实验装置体积大、重量大、携带不便，玻璃仪器多且易碎，安全性低、稳定性差；

6、实验时间长，操作复杂，实验需要多人同时完成，不便于多个测试同时进行，不能较好地满足实际需要；

由此可见，上述现有的吸附气含量测量设备及其实验方法，在结构与操作上仍存在缺陷与不便，有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，设计出一种结构紧凑、体积小、耗水少、加热温度范围广、数据自动采集、操作方便、简单快捷、测量精确、便于移动和携带、适合野外现场使用的新型吸附气解析仪。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种吸附气解析仪，包括：解析炉、解析罐、解析盖；进行解析实验时，所述解析罐放置于所述解析炉上，待测样品放置于所述解析罐内，所述解析盖盖在所述解析罐上，所述解析盖底部设置有压力传感器、接触式温度传感器及红外线温度传感器，连接于所述解析盖内设置的一A/D转换器；所述解析盖顶部设置有气体压力显示屏、气体温度显示屏及岩石温度显示屏，连接于所述A/D转换器；其中，所述压力传感器，用于测量所述解析罐内的气体压力，生成气体压力信号，所述A/D转换器将气体压力信号转换后发送至所述气体压力显示屏显示；所述接触式温度传感器，用于测量所述解析罐内的气体温度，生成气体温度信号，所述A/D转换器将气体温度信号转换后发送至所述气体温度显示屏显示；所述红外线温度传感器，用于测量所述解析罐内的待测样品温度，生成待测样品温度信号，所述A/D转换器将待测样品温度信号转换后发送至所述岩石温度显示屏显示。

进一步的，所述解析炉上设置有加热炉面板，用于对所述待测样品进行加热；所述解析罐的底部设置有与所述加热炉面板配套的受热铁片。

进一步的，所述解析罐的罐体设置有真空绝热层，上方开口处设置有外螺纹；

相应的，所述解析盖的底部设置有真空绝热层，底部内壁设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。

进一步的，所述解析盖上还设置有数据读取接口，连接所述A/D转换器，用于接入外部设备读取所述气体压力信号、气体温度信号、待测样品温度信号。

进一步的，所述解析盖还包括：出气孔、卡柄及阀口；其中，所述出气孔穿过所述解析盖，设置在所述解析盖的中心位置；所述卡柄外部设置有凹槽，固定安装于所述出气孔顶部；所述阀口设置于所述卡柄顶部，用于控制出气孔排出解析气体。

进一步的，所述解析罐的罐体由具有真空绝热层的不锈钢材料制成；所述解析盖底部由具有真空绝热层的不锈钢材料制成。