一种大样量页岩等温吸附及解吸装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，包括CH4气瓶、He气瓶、气体加压装置、气体净化器、真空泵、恒温箱、参照缸、样品缸、压力表、数据采集装置及三个多通道阀门，恒温箱内设置有温度传感器、两压力传感器、参照缸以及样品缸，数据采集装置与温度传感器及压力传感器电连接；其中，气体净化器的入口与气体加压装置的输出端之间、第一个多通道阀门与参照缸及其中一压力传感器之间、第二个多通道阀门与样品缸及另一压力传感器之间、第三个多通道阀门与压力表之间分别通过管线相连接。本发明专利技术的大样量页岩等温吸附及解吸装置，在温度稳定的环境下进行实验，保证了实验的准确性，精度高，且数据为自动采集，实验结果可靠。

A large amount of shale adsorption and desorption device

The invention provides a large amount of shale adsorption and desorption device, including CH4, He, gas cylinder cylinder pressure device, gas purifier, vacuum pump, thermostat, reference cylinder, cylinder, pressure gauge, sample data acquisition device and three multi-channel valve, the constant temperature box is provided with a temperature sensor, a pressure sensor two reference and sample cylinder, cylinder, data acquisition device and a temperature sensor and a pressure sensor are electrically connected; the gas purifier entrance and gas pressure device between the first output terminal, multi-channel valve and cylinder and a reference pressure sensor, second multi-channel valve and the sample cylinder and a pressure sensor, third multi channel valve and pressure gauge respectively through pipelines connected. Large amount of shale adsorption and desorption device of the present invention, experiments were carried out on the temperature stability of the environment, to ensure the accuracy of the experiment, high accuracy, and the data is automatically collected, reliable results.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于吸附气量测量领域，特别涉及一种大样量页岩等温吸附及解吸装置。
技术介绍
目前，气体等温吸附及解吸曲线的测量有体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。由于页岩气的吸附能力相比于煤和活性炭小很多，因此测量页岩的等温吸附及解吸曲线时容易产生较大误差，严重影响实验结果。因此要提高测量的准确度需要提高样品的重量，从而提高样品的总吸附气量来减少实验误差。除了实验精度之外，由于有些页岩气藏的温度和压力非常高，通过Langmuir方程将较低温度和压力条件下的吸附曲线进行外推获得地层温度和压力条件下的等温吸附及解吸曲线是不正确的，因此要想获得实际地层温度和压力条件下的页岩等温吸附及解吸曲线需要通过实验装置进行实验测量得到，实验装置在高温和高压条件下的密封性也是需要解决的一个技术难题。目前国内的等温吸附仪器还不能满足这两方面的要求。如何设计一款误差小、耐高温和高压的页岩等温吸附及解吸实验装置，就成为本专利技术想要解决的问题。有鉴于此，本专利技术人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，以期解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，在温度稳定的环境下进行实验，保证了实验的准确性，精度高，且数据为自动采集，实验结果可靠。为此，本专利技术提出一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，其包括CH4气瓶、He气瓶、气体加压装置、气体净化器、真空泵、恒温箱、参照缸、样品缸、压力表、数据采集装置及三个多通道阀门，所述恒温箱内设置有温度传感器、两压力传感器、所述参照缸以及所述样品缸，所述数据采集装置与所述温度传感器及压力传感器电连接；其中，所述气体净化器的入口与所述气体加压装置的输出端之间、第一个所述多通道阀门与所述参照缸及其中一所述压力传感器之间、第二个所述多通道阀门与所述样品缸及另一所述压力传感器之间、第三个所述多通道阀门与所述压力表之间分别通过管线相连接；其中，所述气体加压装置的输入端与所述CH4气瓶及所述He气瓶之间、第三个所述多通道阀门与所述真空泵以及所述气体净化器的出口之间、第一个所述多通道阀门与其余两所述多通道阀门之间分别通过输气管线相连接，所述输气管线上设置有阀门。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述气体加压装置为一加压泵。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述气体加压装置包括一加压泵及一压缩机，所述加压泵对应与所述CH4气瓶、He气瓶以及所述气体净化器相连接，所述压缩机通过压缩管线与所述加压泵的入口端相连接。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，第三个所述多通道阀门与所述真空泵之间的输气管线上另连接有一排气管线，所述排气管线上安装有一排气阀门。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，另包括一用于将样品粉碎的岩石破碎机以及一用于称量样品重量的电子天平。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述样品缸为容积是2L的样品缸。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述数据采集装置为一电脑，其与所述压力传感器及温度传感器之间通过线缆电连接。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述恒温箱的侧壁上设有供所述管线穿设的穿孔。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，所述参照缸及样品缸分别包括一不锈钢制成的缸体以及一缸帽，所述缸体的缸口处设置有内螺纹，所述缸帽对应螺接在所述缸口处，所述缸帽上设置有供所述管线对应穿设的通孔。如上所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其中，第一个所述多通道阀门及第二个所述多通道阀门位于所述恒温箱内，第三个所述多通道阀门位于所述恒温箱外。本专利技术提出的大样量页岩等温吸附及解吸装置，通过设置恒温箱，可以保持样品缸和参照缸在实验过程中处于恒温状态，是实验在一个温度稳定的环境下进行，保证了实验的准确性；通过设置数据采集装置、压力传感器和温度传感器，精度高，且数据为自动采集，实验结果更加可靠。与现有等温吸附及解吸实验装置相比，本专利技术通过恒温箱、参照缸及样品缸相配合，能耐高温高压，测试压力可达80MPa，测试温度可达180℃，高于国内实验设备；现有实验装置测试样品质量一般在200g，而本专利技术测试的样品质量大，可达到5千克～6千克，实验样品的增加可以增加样品的总吸附量，降低实验的误差。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1为本专利技术的大样量页岩等温吸附及解吸装置的组成结构示意图。图2为根据本专利技术所测得的等温吸附曲线示意图。主要元件标号说明：11CH4气瓶12He气瓶13管线14输气管线15排气管线151排气阀门2气体加压装置21加压泵22压缩机3气体净化器4真空泵5恒温箱51温度传感器52压力传感器61参照缸62样品缸63压力表7数据采集装置81、82、83多通道阀门91、92、93、94、95、96阀门具体实施方式本专利技术提出一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，其包括CH4气瓶、He气瓶、气体加压装置、气体净化器、真空泵、恒温箱、参照缸、样品缸、压力表、数据采集装置及三个多通道阀门，所述恒温箱内设置有温度传感器、两压力传感器、所述参照缸以及所述样品缸，所述数据采集装置与所述温度传感器及压力传感器电连接；其中，所述气体净化器的入口与所述气体加压装置的输出端之间、第一个所述多通道阀门与所述参照缸及其中一所述压力传感器之间、第二个所述多通道阀门与所述样品缸及另一所述压力传感器之间、第三个所述多通道阀门与所述压力表之间分别通过管线相连接；其中，所述气体加压装置的输入端与所述CH4气瓶及所述He气瓶之间、第三个所述多通道阀门与所述真空泵以及所述气体净化器的出口之间、第一个所述多通道阀门与其余两所述多通道阀门之间分别通过输气管线相连接，所述输气管线上设置有阀门。本专利技术的大样量页岩等温吸附及解吸装置，在温度稳定的环境下进行实验，保证了实验的准确性，精度高，且数据为自动采集，实验结果可靠。为此，为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术提出的大样量页岩等温吸附及解吸装置的具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。另外，通过具体实施方式的说明，当可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。图1为本专利技术的大样量页岩等温吸附及解吸装置的组成结构示意图。图2为根据本专利技术所测得的等温吸附曲线示意图。如图1所示，本专利技术提出的大样量页岩等温吸附及解吸装置，包括CH4气瓶11、He气瓶12、气体加压装置2、气体净化器3、真空泵4、恒温箱5、参照缸61、样品缸62、压力表63、数据采集装置7及三个多通道阀门81、82、83，所述恒温箱5内设置有温度传感器51、两压力传感器52、所述参照缸61以及所述样品缸62，所述数据采集装置8与所述温度传感器51及压力传感器52电连接；其中，所述气体净化器3的入口与所述气体加压装置2的输出端之间、第一个所述多通道阀门81与所述参照缸61及其中一所述压力传感器52之间、第二个所述多通道阀门82与所述样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，其特征在于，所述大样量页岩等温吸附及解吸装置包括CH4气瓶、He气瓶、气体加压装置、气体净化器、真空泵、恒温箱、参照缸、样品缸、压力表、数据采集装置及三个多通道阀门，所述恒温箱内设置有温度传感器、两压力传感器、所述参照缸以及所述样品缸，所述数据采集装置与所述温度传感器及压力传感器电连接；其中，所述气体净化器的入口与所述气体加压装置的输出端之间、第一个所述多通道阀门与所述参照缸及其中一所述压力传感器之间、第二个所述多通道阀门与所述样品缸及另一所述压力传感器之间、第三个所述多通道阀门与所述压力表之间分别通过管线相连接；其中，所述气体加压装置的输入端与所述CH4气瓶及所述He气瓶之间、第三个所述多通道阀门与所述真空泵以及所述气体净化器的出口之间、第一个所述多通道阀门与其余两所述多通道阀门之间分别通过输气管线相连接，所述输气管线上设置有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种大样量页岩等温吸附及解吸装置，其特征在于，所述大样量页岩等温吸附及解吸装置包括CH4气瓶、He气瓶、气体加压装置、气体净化器、真空泵、恒温箱、参照缸、样品缸、压力表、数据采集装置及三个多通道阀门，所述恒温箱内设置有温度传感器、两压力传感器、所述参照缸以及所述样品缸，所述数据采集装置与所述温度传感器及压力传感器电连接；其中，所述气体净化器的入口与所述气体加压装置的输出端之间、第一个所述多通道阀门与所述参照缸及其中一所述压力传感器之间、第二个所述多通道阀门与所述样品缸及另一所述压力传感器之间、第三个所述多通道阀门与所述压力表之间分别通过管线相连接；其中，所述气体加压装置的输入端与所述CH4气瓶及所述He气瓶之间、第三个所述多通道阀门与所述真空泵以及所述气体净化器的出口之间、第一个所述多通道阀门与其余两所述多通道阀门之间分别通过输气管线相连接，所述输气管线上设置有阀门。2.如权利要求1所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其特征在于，所述气体加压装置为一加压泵。3.如权利要求1所述的大样量页岩等温吸附及解吸装置，其特征在于，所述气体加压装置包括一加压泵及一压缩机，所述加压泵对应与所述CH4气瓶、He气瓶以及所述气体净化器相连接，所述压缩机通过压缩管线与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭为，于荣泽，张晓伟，王莉，雷丹凤，邵昭媛，张静平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11