[发明专利]一种页岩氮气产量测试方法

说明书

本发明提供了一种页岩氮气产量测试方法，属于地质分析技术领域，包括底座和加热壁，加热壁设于底座的上端，加热壁内间隔设置三个反应釜，三个反应釜分别用于盛装页岩全岩样品、干酪根固体粉末样品和黏土样品，反应釜的上端设有输气管，输气管上设有输气阀门，反应釜的下端设有排气管，排气管上设有排气阀门，排气管通过第一阀门和第二阀门切换连接气相色谱仪或集气瓶。本发明提供的一种页岩氮气产量测试方法，解决了常规试验设备无法得到页岩氮气产量的问题，本发明采用“时温原理”实现页岩氮气产量的精确测试，本装置操作方便、简单快捷、测量精确，填补了页岩氮气产量测试设备的空白。

技术领域

本发明属于地质分析技术领域，更具体地说，是涉及一种页岩氮气产量测试方法。

背景技术

以往油气成藏机理研究表明天然气与氮气同生或伴生的现象普遍存在，引起了有机地球化学和石油天然气地质学领域学者的高度关注。常规天然气中氮气成因主要包括大气来源、有机质生物降解或热解、沉积岩中含氮矿物变质、地壳深部或上地幔脱氮。由于页岩气的聚集条件和富集规律与常规天然气有所不同，导致页岩气中氮气的来源与常规天然气存在差异。

全球大约20％的氮赋存在岩石中，不同种类岩石中氮含量不同，氮含量由低到高依次为变质岩、岩浆岩、沉积岩，尤其是富含有机质的沉积地层(页岩)中赋存大量的氮，主要以有机氮、无机含氮黏土矿物和氮气形式存在。

常规实验室设备对页岩进行产气量的检测，通常只关注烃类气体的产气量以及其烃类气体的具体成分，而很少对页岩的氮气产量以及页岩中的不同成分在差异温阶下的氮气产量进行实验研究。利用实验室常规设备，在进行页岩产烃类气体的实验时，需要将页岩样品磨碎至一定的体积，装载至样品容器中，然后通过控制实验装置，将烃类气体产物运载至检测仪器中，获得烃类成分图，仅分析页岩中的烃类气体的产量，并不能对其他气体尤其是氮气这类非烃气体产量进行研究，也没有对页岩中不同成分，如黏土、有机质在不同温度下的氮气产量进行对比，无法得出氮气这类非烃气体的产量与烃类气体产量的关系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种页岩氮气产量测试仪，旨在解决常规试验设备无法得到页岩氮气产量的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种页岩氮气产量测试仪，包括底座和加热壁，所述加热壁设于所述底座的上端，所述加热壁内间隔设置三个反应釜，三个所述反应釜分别用于盛装页岩全岩样品、干酪根固体粉末样品和黏土样品，所述反应釜的上端设有输气管，所述输气管上设有输气阀门，所述反应釜的下端设有排气管，所述排气管上设有排气阀门，三个所述排气管分别通过三个第一阀门连接气相色谱仪。

作为本申请另一实施例，三个所述排气管分别通过三个第二阀门连通集气瓶。

作为本申请另一实施例，所述加热壁上设有用于控制所述加热壁温度的温度控制器。

作为本申请另一实施例，所述反应釜包括罐体和盖体，所述盖体通过螺纹可拆卸的安装在所述罐体的上端，所述盖体内设有密封垫。

作为本申请另一实施例，所述输气管上设有稳流部件。

作为本申请另一实施例，所述气相色谱仪为FID+TCD型气相色谱仪。

本发明提供的一种页岩氮气产量测试仪的有益效果在于：三个所述反应釜分别盛装页岩全岩样品、干酪根固体粉末样品和黏土样品，反应釜通过输气管进气，通过排气管排气，加热壁对三个所述反应釜加热，反应釜内的样品产生烃类气体和氮气进入排气管，再通过切换第一阀门，使气体进入气相色谱仪，完成氮气产量的测量。上述装置解决了常规试验设备无法得到页岩氮气产量的问题，本发明采用“时温原理”实现页岩氮气产量的精确测试，本装置操作方便、简单快捷、测量精确，填补了页岩氮气产量测试设备的空白。

本发明还提供了一种页岩氮气产量测试方法，包括权利要求1-6任意一项所述的一种页岩氮气产量测试仪，还包括以下步骤：