[发明专利]一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置及方法

说明书

本发明提供一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置及方法，该装置包括供气单元、恒温单元、吸附单元及数据采集处理单元，吸附单元位于恒温单元内，吸附单元包括压力变送器、缓冲罐、样品罐、密度罐、标定罐、第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平；供气单元通过管路经由压力变送器与缓冲罐的入口端相连，缓冲罐的出口端分别通过管路与样品罐、密度罐、标定罐的入口相连；样品罐、密度罐、标定罐分别放置于第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平上；数据采集处理单元分别与压力变送器、第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平电连接。本发明可更便捷高效地进行煤岩、页岩样品等温吸附测量且实验结果精度更高。

技术领域

本发明涉及一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置及方法，属于吸附气量测量技术领域，特别涉及大样量重量法等温吸附技术领域。

背景技术

煤岩、页岩的吸附能力是评价煤层气和页岩气及其储层特征的关键参数。确定吸附能力需要测试等温吸附线。目前，气体等温吸附线测量方法包括体积法(容积法)和重量法两大类。其中，容积法根据气体波义耳定律和质量守恒定律来计算吸附量，重量法是根据吸附前后样品的重量变化来计算吸附量。

中国专利CN108458947A公开了一种重量法高温高压等温吸附测量装置及方法，其采用高精度分析天平，在保证实验精准度和可靠性的基础上，降低了仪器成本，有利于重量法等温吸附实验方法的推广。

但是目前重量法仅能测试数克样品，一般为5-8克，而煤/页岩储层非均质性较强，使用如此少量的样品进行测试，所得测试结果的代表性存在一定问题。

鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种新型的煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置及方法，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置。

本发明的另一个目的还在于提供一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量方法。

为了解决以上技术问题，一方面，本发明提供了一种煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置，其中，所述煤岩、页岩大样量重量法等温吸附测量装置包括：

供气单元、恒温单元、吸附单元及数据采集处理单元，所述吸附单元位于所述恒温单元内，所述吸附单元包括压力变送器、缓冲罐、样品罐、密度罐、标定罐(体积已知)、第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平；

所述供气单元通过管路经由压力变送器与所述缓冲罐的入口端相连，所述缓冲罐的出口端分别通过管路与所述样品罐、密度罐、标定罐的入口相连；

所述样品罐、密度罐、标定罐分别放置于第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平上；

所述数据采集处理单元分别与所述压力变送器、第一高精度天平、第二高精度天平及第三高精度天平电连接。

作为本发明以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述供气单元包括实验气体储罐、第一阀门及增压泵，所述实验气体储罐通过管路依次经由第一阀门、增压泵及压力变送器与所述缓冲罐的入口端相连；

所述数据采集处理单元与所述增压泵电连接。

作为本发明以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述供气单元包括实验气体储罐、第一阀门及增压泵，所述实验气体储罐通过管路依次经由第一阀门、增压泵、第二阀门及压力变送器与所述缓冲罐的入口端相连；

所述数据采集处理单元与所述第二阀门电连接。

作为本发明以上所述装置的一具体实施方式，其中，所述缓冲罐的出口端通过高压软管与所述样品罐的入口相连。