[发明专利]一种离心式连续取气样烃源岩生烃热模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种离心式连续取气样烃源岩生烃热模拟实验装置，包括离心转盘、电机、石英样品管、加热套件、冷却套件、与离心转盘旋转轴同轴线安装的旋转接头、真空泵和真空气体收集管，石英样品管管口设有一密封塞，密封塞上安装有一热电偶和与旋转接头的进口相连接的第一排气管道，旋转接头与真空泵之间通过第二排气管道相连通，多根真空气体收集管分别通过一电磁阀与第二排气管道连通，在第二排气管道位于真空泵的进口端处安装有一真空泵开关阀，在离心转盘上还安装有一控制电路板。本发明能把热模拟产生的油运移到石英样品管下部的低温区，从而避免油的二次裂解；并且可以把不同温度产生的气体分段收集进行分析，实验效率高、分析误差低。

技术领域

本发明涉及一种离心式连续取气样烃源岩生烃热模拟实验装置。

背景技术

利用热模拟实验方法对烃源岩进行热解产生油气，是评价烃源岩生气量的重要手段之一。热模拟过程中，需要把产生的油及时移出加热区从而避免油的二次裂解。

当前热模拟产生天然气的实验主要利用黄金管作为反应容器，即把样品放置在黄金管中，通过加热产生气体。黄金管局限封闭的生烃环境与自然界的生烃环境有较大的区别，在自然界的地层中，地热作用产生的油，可以通过岩石裂隙运移作用离开加热区域，从而避免或减弱油裂解生气效应；但因为黄金管是一个封闭的局限体系，热模拟产生的油无法及时排出，在较高的温度下，油发生裂解产生气体，导致气体生成量明显高于地层中气体的生成量。另一种热模拟实验方法是利用流动的载气把生成的油吹出，但是这种方法在实践中应用效果不佳，因为载气的流量过大将使得天然气被稀释，导致下一步的分析困难；如果载气流量过小则不能有效的把油吹出加热区。除了上述原因，在热模拟生气实验中，还需要分段收集烃源岩在不同温度阶段产生的气体，从而为生烃动力学提供数据。到目前为止，市场上没有能满足以上要求的实验仪器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种实验效率高、分析误差低的离心式连续取气样烃源岩生烃热模拟实验装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种离心式连续取气样烃源岩生烃热模拟实验装置，其特征在于：包括离心转盘、驱动离心转盘转动的电机、安装在离心转盘上的石英样品管、套装在石英样品管中部的加热套件、设置在石英样品管中部的冷却套件、与离心转盘旋转轴同轴线安装的旋转接头、真空泵和多根真空气体收集管，石英样品管的中部内壁设置有样品放置凸缘，石英样品管管口设有一密封塞，密封塞上安装有一热电偶和第一排气管道，第一排气管道的一端与石英样品管连通，另一端与旋转接头的进口相连接，旋转接头的出口与真空泵的进口之间通过第二排气管道相连通，多根真空气体收集管分别通过一电磁阀与第二排气管道连通，在第二排气管道位于真空泵的进口端处安装有一真空泵开关阀，在离心转盘上还安装有一控制电路板，所述热电偶、加热套件、冷却套件分别与控制电路板相连接。

进一步地，所述加热套件包括固定在所述离心转盘上铜合金块，在铜合金块上开设有所述石英样品管的加热孔，在加热孔的两侧各安装有一加热棒，在铜合金块一侧面上安装有一隔热石棉板。

所述冷却套件包括固定在所述离心转盘上紫铜块，在紫铜块两侧的分别安装有隔热泡沫板和半导体制冷组件，紫铜块上开设有用于容纳所述石英样品管下部的冷却孔。

进一步地，所述电机输出轴上还安装有电刷，用于给所述控制电路板、加热套件和冷却套件供电。

进一步地，所述真空泵上还设置有一真空传感器。

进一步地，所述离心转盘上还安装有一配重块，配重块位于所述石英样品管的对称位置上。

本发明的有益效果是：采用上述结构，具有实验效率高、分析误差低的优点。能有效的把热模拟产生的油运移到石英样品管下部的低温区，从而避免油的二次裂解；并且可以把不同温度产生的气体分段收集进行分析。实验结果可以模拟在地层的开放体系下油气的生成过程，同时得到最大生油量和天然气的生成量以及生烃动力学参数。