[发明专利]一种现场解吸量测量装置及其方法

说明书

本发明涉及一种现场解吸量测量装置，包括水杯、与水杯连接的一个或多个计量管；每一个计量管上部各连接一个解吸罐；水杯下部设置水槽，液位管下端口穿过水杯底部插入水槽中，液位管的上端口高于水杯的底部；当水杯中的水高出液位管上端口时，则水杯中的水通过液位管上端口流入水槽；当水杯中的水低于液位管上端口时，则水槽中的水通过水泵泵入水杯，从而保持水杯中的水液面高度不变。本发明在采用传统排水集气法测量体积的基础上，通过压力测量的方法实现自动化，可同时完成多个样品分析，且能够适应不同的样品类型，相对已有的技术来说更加轻便和高效。

技术领域

本发明属于非常规油气勘探技术领域，具体涉及一种应用排水集气法的现场解吸量测量装置及其方法。

背景技术

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气。

目前用于页岩气现场解吸量测量的仪器有两类：一类是以质量流量计为计量方式的页岩气现场解吸量测定仪，这类仪器可以实现自动化计量，但是由于质量流量计计量体积时要求气体组成单一或组成不变，测量不同的气体，需经过换算才能得到气体流过流量计的真实体积，并且当气体中含有水蒸气时，其测量值将会发生较大偏离，对于页岩的现场解吸气测量，其组分随着解吸时间的推移也会发生变化，岩心出筒不可避免的要含有一定的水分，这也直接影响了测量结果。

第二类方法是采用传统的排水集气法进行测量，读数时需要人工将盛水的容器移至计量玻璃管附近，用肉眼进行水位对齐后进行读数。一筒岩心出来后，一般要取3-4个样以上，由于现场解吸量的计量周期最短需要每2分钟读一个数，夜间也必须随时有人进行读数，所以工作量很大，且未能实现自动化，同时当玻璃管充满气体后，则无法切换测量。

由上可知，现有技术存在两大缺点：自动仪器无法直接进行体积计量；人工排水集气法直接计量的是体积，但未能实现自动化、工作量大。

因此，需要一种页岩气现场解吸量测量装置，能够实现自动化计量体积且能适应解吸量大小不等的岩石样品，便于采集气样。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种现场解吸量测量装置及其方法，可以根据实时采集的压力值、玻璃管的直径、解吸罐体积，样品重量等参数，将页岩解吸过程中解吸出的气体换算成标准体积，从而实现解吸气的自动测量。

根据本发明提供了一种现场解吸量测量装置，包括水杯、与水杯连接的一个或多个计量管；每一个计量管上部各连接一个解吸罐；水杯下部设置水槽，液位管下端口从水杯底部穿出并插入水槽中，液位管的上端口高于水杯的底部；

当水杯中的水高出液位管上端口时，则水杯中的水通过液位管上端口流入水槽；当水杯中的水低于液位管上端口时，则水槽中的水通过水泵泵入水杯，从而保持水杯中的水液面高度不变。

在一个实施例中，解吸罐与计量管之间依次设置常开阀和三通阀，三通阀的第三端连接注气口；常开阀和三通阀之间设有压力传感器，所述压力传感器与控制装置电性连接，每一计量管的上部还各连接一个放气阀。

在一个实施例中，所述控制装置还包括环境温度传感器以及大气压传感器。

在一个实施例中，所述水杯中水液面的高度低于计量管的上端口。

在一个实施例中，每一计量管的底部各设有一个连通管，各个连通管共同连接水杯底部。

在一个实施例中，每一计量管均能够拆卸和更换为不同内径的玻璃管。

根据本发明提供了一种根据所述的现场解吸量测量装置的现场解吸量测量方法，包括以下步骤：

步骤1：初始状态下，打开常开阀，关闭放气阀，标定固定值最大液位差h_max以及常开阀与计量管之间的体积V₀；