[发明专利]烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置和实验方法

说明书

本发明公开了烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置和实验方法，其中，实验装置包括导热盘、冷却盘、可转动托盘和步进电机，导热盘、冷却盘和可转动托盘由上至下间隔设置，在导热盘、冷却盘上分别均布开设有多个石英管插孔，在可转动托盘上开设有一个石英管掉落孔，导热盘的中心嵌入安装有一加热棒，在导热盘上靠近其中一个石英管插孔处嵌入安装有一温控热电偶，在冷却盘的上下两侧面上固定安装有半导体制冷元件，加热棒、温控热电偶、半导体制冷元件、步进电机分别与一控制器相连接。采用本发明实验装置进行的自动取样方法，利用实验装置的自动取样功能，可以免除人工取样的繁琐步骤，提高工作效率及实验精度。

技术领域

本发明涉及一种实验装置，尤其涉及一种烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置和实验方法。

背景技术

在石油地球化学研究领域，需要对烃源岩进行一定温度时间控制下的加热，使样品受热产生油气。常用的做法是把样品封装在石英管中，对一系列的多个石英管（如12个）分别加热不同的温度和时间，根据不同温度时间的样品的油气产率，利用专业软件可以计算出烃源岩的生烃动力学参数。在实验过程中，需要人工将12个石英管在不同的时间脱离加热炉体停止加热，如果用人工操作，需要操作者长时间的守候在设备旁，稍有失误则会导致实验数据不准确，实验失败。

实验采用的石英管长度200毫米，外径6毫米，顶端事先已烧熔封死，留有下部开放以便充填样品和石英纤维。如图1所示，实验前，在石英管100上部充填有岩石粉末101，样品充填区下部有一个拉细的瓶颈102，此瓶颈上部充填有石英纤维103，以防止样品在瓶颈102处散落。在充填好样品和石英棉后，将石英管下部连接真空泵，抽真空后将下端熔封，完成的装有样品的石英管制作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术上的不足，提供一种工作效率高、操作方便、实验结果准确的烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置和实验方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置，其特征在于：包括导热盘、冷却盘、可转动托盘和输出轴与可转动托盘固定连接的步进电机，导热盘、冷却盘和可转动托盘由上至下间隔设置，在导热盘、冷却盘上分别均布开设有多个石英管插孔，且导热盘、冷却盘上的石英插孔位置一一对应，在可转动托盘上开设有一个石英管掉落孔，导热盘的中心嵌入安装有一加热棒，在导热盘上靠近其中一个石英管插孔处嵌入安装有一温控热电偶，在冷却盘的上下两侧面上固定安装有半导体制冷元件，加热棒、温控热电偶、半导体制冷元件、步进电机分别与一控制器相连接。

进一步地，本发明还包括有一可套装在导热盘外侧的保温套。

进一步地，所述导热盘为耐热钢材料制成的圆柱状结构。所述冷却盘由紫铜材料制成。

进一步地，所述导热盘、冷却盘上的石英插孔分别设有12个。

本发明还提供一种烃源岩石英管热模拟自动取样实验方法，采用上述烃源岩石英管热模拟自动取样实验装置，包括如下步骤：

（1）制作好装有样品的多个石英管；并确认可转动托盘上的石英管掉落孔在初始位置，同时设置自动取样的参数，包括步进电机的转动角度、取样温度；

（2）将石英管分别由导热盘的石英插孔装入，穿过冷却盘上的石英插孔后，底部与可转动托盘接触，石英管内装有样品的部分置于导热盘内；

（3）、启动冷却盘的半导体制冷元件，当温度达到5℃时执行下一步；

（4）、启动加热棒进行加热；

（5）当温控热电偶监测到的温度达到第一个石英管的取样温度时，步进电机旋转一定角度，使石英管掉落孔对准第一支石英管的位置，石英管下落，脱离加热区；

（6）、继续加热，直至温度达到第二支石英管的取样温度，重复步骤(5)；