[发明专利]页岩气吸附解吸简易实验装置和实验方法

说明书

本发明公开了页岩气吸附解吸简易实验装置和实验方法，包括瓦斯罐、页岩岩样罐、恒温水箱和气体称重装置，所述瓦斯罐通过管道连接到页岩岩样罐，安装在支撑台上，所述页岩岩样罐固定连接在支架上，整体可置于恒温水箱中，通过真空泵连接到气体称重装置。本发明通过瓦斯罐、页岩岩样罐和真空泵构成的简易的实验装置实现页岩气的吸附和解吸实验，操作方法简单方便，实验设备制造成本低，测试费用低，设备维护方便且维护成本低，实验方法简单数据精确可靠，本发明还具有结构简单和数据可靠的特点。

技术领域

本发明属于页岩气吸附解吸实验装置领域，具体涉及一种页岩气吸附解吸简易实验装置，还涉及一种页岩气吸附解吸简易实验装置的实验方法。

背景技术

我国页岩气储藏量高居世界前列，伴随着美国对页岩气开采的巨大成功，我国对页岩气的开采相当的重视。页岩气大部分以吸附状态储存在页岩的孔隙裂缝中，少部分以游离态存在于页岩中，研究页岩的吸附解吸对提高页岩气的产气量具有重要的意义。当前研究页岩气的吸附解吸的实验仪器也很多，但这些仪器相当贵，而且一般在那些重点院校和科研所才有，测试相当不方便且测试费用很高，仪器的养护维修也相当的不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种页岩气吸附解吸简易实验装置和实验方法，实现测试方便，测试成本低，设备维护方便且维护成本低，，实验方法简单数据精确可靠，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：页岩气吸附解吸简易实验装置，包括瓦斯罐、页岩岩样罐、恒温水箱和真空称重装置，所述瓦斯罐通过管道连接到页岩岩样罐，安装在支撑台上，所述页岩岩样罐固定连接在支架上，整体可置于恒温水箱中，通过真空泵连接到真空称重装置。

优选的，上述恒温水箱底端设置有多个对称压缩弹簧和挂钩，所述压缩弹簧安装在所述恒温水箱底端一周，另一端固定连接在支撑台，所述拉钩通过支撑台上固定连接的拉钩连接，所述拉钩连接拉钩的长度小于压缩弹簧受压力后的长度，通过挂钩和压缩弹簧，能够实现将页岩岩样罐放入和拉出恒温水箱，操作方便快捷。

优选的，上述页岩岩样罐上设置有瓦斯压力传感器和温度传感器，所述瓦斯压力传感器和温度传感器通过导线连接控制器，所述控制器连接有显示屏，通过控制器和显示屏，能够将页岩岩样罐中的压力和温度实时直观地显示出来，便于实验人员观察进行其他实验步骤操作。

优选的，上述气体称重装置包括精密电子天平和置于精密电子天平上的真空瓶，所述精密电子天平安装在支撑台上，所述真空瓶通过真空管道连接到真空泵，通过精密电子天平能够将抽离的瓦斯进行称重，实现精密重量的称重。

优选的，上述真空管道设置阀门四和安装在阀门四前的有排气支管，所述排气支管上设置有阀门三，通过排气支管能够对页岩岩样罐内的空气进行排出，提高试验装置的实验精度。

优选的，上述页岩岩样罐上端设置有排气阀，能够方便快捷地将气体排出，操作方便快捷。

页岩气吸附解吸简易实验装置的实验方法，包括以下步骤：

（1）选择和称量：选用页岩岩样破碎到0.20-0.25mm的颗粒，放入磨口瓶中用电子天平称量，精确到0.1mg，装入干燥器皿中并对其编号；

（2）烘干：将步骤（1）中称好的页岩岩样置于真空干燥箱内，设定真空干燥箱温度为85℃，使其在真空度为13Pa以下烘干8h，烘干后放入干燥器皿中冷却；

（3）装罐：将步骤（2）中冷却后的页岩岩样装入页岩岩样罐中；

（4）气密性检查：打开瓦斯罐和页岩岩样罐之间设置的阀门一，向页岩岩样罐中充入4MPa的高压高纯瓦斯气体，使页岩岩样罐处于恒温水箱的水面以下，检查页岩岩样罐的接头、阀门以及螺钉连接处是否有气泡，检查完毕关闭阀门一；