[发明专利]一种页岩渗吸量测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种页岩渗吸量测量装置，其特征在于，包括反应釜、烧杯、天平、真空泵和透明中空管，

所述反应釜为封闭式容器，所述封闭式容器通过带第一阀门的连接管与所述烧杯内部连通，所述天平用于放置所述烧杯；所述封闭式容器通过带第二阀门的连接管与所述真空泵连接；所述透明中空管设置在所述封闭式容器的顶端，其下端与所述封闭式容器内部相通，其上端设有第三阀门。

2.根据权利要求1所述的页岩渗吸量测量装置，其特征在于，所述透明中空管上设有刻度。

3.根据权利要求1所述的页岩渗吸量测量装置，其特征在于，还包括压力单元，所述压力单元包括压力瓶，所述压力瓶通过连接管与所述第三阀门连接，且所述压力瓶与第三阀门之间的连接管上设有压力控制器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的页岩渗吸量测量装置，其特征在于，还包括温控单元，所述温控单元包括恒温箱，所述恒温箱设置在所述反应釜外周。

5.根据权利要求4所述的页岩渗吸量测量装置，其特征在于，所述温控单元还包括设置在所述反应釜内部的温度传感器。

6.一种页岩渗吸量测量方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)初始渗吸量测量先对一封闭式容器抽真空使其形成负压状态，依靠负压向所述封闭式容器中注入反应液，记录所述反应液到达所述封闭式容器上端的透明中空管的高度，记为H1，并记录所述反应液的注入量V1；

将待检测页岩预处理后，放置在所述封闭式容器中，再对所述封闭式容器抽真空使其形成同等负压状态，再依靠负压向所述封闭式容器中注入反应液，在所述反应液到达所述透明中空管高度H1时，停止注入反应液，记录该时刻t1，并记录该时刻t1的反应液注入量V2，根据下式计算时刻t1的初始渗吸量S1：

S1＝V2-(V1-V0)

其中，V0为所述待检测页岩的实际体积量；

(2)变化渗吸量测量从所述步骤(1)中时刻t1开始，连续记录所述透明中空管中液位高度Hi随时间t i的变化值H(t)，再根据下式换算所述待检测页岩某时刻t i的变化渗吸量Si：

Si＝H1-Hi

其中，Si为所述待检测页岩某时刻t i的变化渗吸量，H1为所述反应液到达所述透明中空管的初始液位高度，Hi为从时刻t1开始时刻t i时所述透明中空管中的液位高度。

7.根据权利要求6所述的页岩渗吸量测量方法，其特征在于，还包括温度变化下的变化渗吸量测量：将所述封闭式容器置于恒温箱中，根据温度预设值设定恒温箱的温度，再根据所述步骤(1)和步骤(2)进行一定温度条件下的初始渗吸量和变化渗吸量测量。

8.根据权利要求6所述的页岩渗吸量测量方法，其特征在于，还包括步骤(3)变压状态下的变化渗吸量测量：从所述步骤(1)中时刻t1开始，通过所述透明中空管上端向所述封闭式容器中注入压力气体，使所述封闭式容器中压力达到预设值时，记录该时刻t1’,并记录该时刻t1’时所述反应液在所述透明中空管中的液位高度H1’，再连续记录所述透明中空管中液位高度Hi随时间t i的变化值H(t)，再根据下式换算所述待检测页岩在变压状态下某时刻t i的变化渗吸量Si’：

Si’＝H1’-Hi

其中，Si’为所述待检测页岩在变压状态下某时刻t i的变化渗吸量，H1’为所述反应液在变压状态下所述透明中空管的初始高度，Hi为从时刻t1’开始时刻t i时所述透明中空管中的液位高度。

9.根据权利要求8所述的页岩渗吸量测量方法，其特征在于，还包括温度变化下的变化渗吸量测量：将所述封闭式容器置于恒温箱中，根据温度预设值设定恒温箱的温度，再根据所述步骤(1)、步骤(2)或步骤(3)进行一定温度压力下的初始渗吸量和变化渗吸量测量。

10.根据权利要求9所述的页岩渗吸量测量方法，其特征在于，所述封闭式容器内部设有温度传感器，根据所述温度传感器的检测数据，调整所述恒温箱的温度。