[实用新型]基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种井下页岩气环境变化模拟跟踪装置，尤其涉及一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置。

背景技术

页岩气作为资源潜力巨大的能源新领域,越来越受到世界各国的高度重视，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50％)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态(大约50％)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面。然而环境的改变(温度、压强)对于岩层中页岩气的含量有很大的影响。实际岩层中，随着岩层深度的增加，不同深度岩层孔隙中含气量会随着温度、压强的改变而有很大的不同，孔隙中含气量直接影响到是否具有开采价值。目前国内外越来越多的研究逐渐集中到这一领域。因此，模拟环境变化对于油页岩吸附气体的影响成为了一大难题。

目前，对于油页岩吸附气含量的测定主要采用煤层气的测试方法：有直接法和间接法。直接法是利用现场钻井煤心和有代表性的煤屑测定其实际含气量，包括散失气量、解吸气量和残余气量，这三种气量分别采取不同的计算方法；而间接法是指煤层气涌出量、吸附等温线、测井解释等资料推测煤层气含量。太赫兹电磁波较低的光子能量(1THz对应的光子能量为4.14meV)，与X射线衍射技术相比较，THz不会因为电离而造成样品的损坏。THz脉冲具有皮秒级脉宽，可以利用它对各种有机生物分子进行时间分辨的研究。油页岩中孔隙的长度为亚毫米量级，太赫兹波对于孔隙的变化有比较敏感的反应。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测油页岩样品，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪环境变化，解决长期以来油页岩吸附气的环境变化无法同步检测的难题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，该模拟跟踪装置包括有一圆筒形壳体，该圆筒形壳体两端设有密封端盖，至少一端端盖与圆筒形壳体为拆卸式密封连接，由圆筒形壳体及端盖构成一密闭气室；所述两端盖上分别设有透射太赫兹光波的窗口；所述圆筒形壳体的外壁上设有进气管和出气管，所述进气管和出气管密封导通于密闭气室；所述进气管和出气管上分别设有电动气阀；在所述密闭气室内固定设有一样品摆放装置；所述圆筒形壳体外侧围设有水套。

在本实用新型的一较佳实施方式中，该样品摆放装置包括一沿着圆筒形壳体轴向设置的摆放平台，由摆放平台中间向其一端延伸设有一滑槽，一样品夹持架滑动地设置在该滑槽中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述样品夹持架上固定夹持有测试样品。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述样品夹持架上装有调整旋钮；所述摆放平台上设有多个透孔。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水套与圆筒形壳体外壁贴靠设置，所述进气管和出气管贯穿所述水套并密封导通于密闭气室；所述水套与一恒温槽连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，一端端盖与圆筒形壳体为螺纹连接，该端连接部设有密封圈。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述密闭气室中设有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器和温度传感器电连接于控制装置；所述电动气阀连接于所述控制装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述模拟跟踪装置上设有压力、温度显示装置。

由上所述，本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，为THz时域光谱仪提供了配套的测试装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测实验样品，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪环境变化，解决长期以来油页岩吸附气的环境变化无法同步检测的难题。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置的结构示意图；

图2：为图1的剖视结构示意图。

图3：为本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置的外管示意图；

图4：为本实用新型中样品摆放装置的结构示意图。

具体实施方式