一种残余气量测定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种残余气量测定装置及方法，该测定装置包括：上固定座、气囊、粉碎釜、底座、电磁模块以及显示控制模块；底座的中间设有一通孔，并且底座的四周固定有多个支撑杆；粉碎釜的釜体穿过所述通孔，并且釜体口部的下沿与底座的上表面接触；气囊通过一气囊支撑架设置于粉碎釜的釜盖上；上固定座设置在气囊的正上方，并与多个支撑杆固定连接；釜盖中设有第一竖直通孔、第二竖直通孔及一与所述第二竖直通孔连通水平半通孔；第一竖直通孔的上端固定一测温口阀；第二竖直通孔的上端固定一测压口阀；所述水平半通孔内安装有一公接头，该公接头连接一快速自封接头；所述快速自封接头连接一抽真空装置或一压力传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种残余气量测定装置及方法
本专利技术涉及测量致密油气储层样品中残余气量
，尤其涉及一种残余气量测定装置及方法。
技术介绍
目前，测定岩样残余气含量通常使用球磨机将岩样机械粉碎后收集残余气的方式进行测定：首先，将岩样装入密闭的球磨罐中机械破碎，然后放入恒温装置中，待机械破碎的页岩岩样的温度恢复到储层温度后，按规定的时间间隔反复进行气体解吸，直至连续1周平均每天的气体解吸量小于或等于10cm3/d，再测定其残余气量。但是利用上述方法测得的残余气含量的准确性低，用球磨法测定残余气含量时，球磨时间对测量的结果影响较大，球磨时间越长，测量的结果越准确；上述残余气含量测定方法时耗时过长，长时间解吸样品由于吸附是在一定温压下是可逆的，样品由块状变成粉末状，会加大吸附面积；并且利用上述方法收集困难，残余气含量较少，传统收集方法不适用，收集到的气体成分有误差。
技术实现思路
为了在短时间内精确的测定固体样品内残余气体的含量，本专利技术提供了一种残余气量测定装置及方法，可以用于测定天然气储层岩石或者煤中的残余气含量。本专利技术一方面提供了一种残余气量测定装置，所述测定装置包括：上固定座、气囊、粉碎釜、底座、电磁模块以及显示控制模块；其中，所述底座的中间设有一通孔，并且所述底座的四周固定有多个支撑杆；所述粉碎釜的釜体穿过所述通孔，并且所述釜体口部的下沿与所述底座的上表面接触；所述气囊通过一气囊支撑架设置于所述粉碎釜的釜盖上；所述上固定座设置在所述气囊的正上方，并与多个所述支撑杆固定连接；所述釜盖中设有第一竖直通孔、第二竖直通孔及一与所述第二竖直通孔连通的水平半通孔；所述第一竖直通孔的上端固定一测温口阀，该测温口阀连接一第一五位三通阀，该测温口阀的活塞上固定一测温探头，在所述第一五位三通阀的驱动下，该测温口阀的活塞带动该测温探头沿所述第一竖直通孔上下移动；所述第二竖直通孔的上端固定一测压口阀，该测压口阀连接一第二五位三通阀，该测压口阀的活塞上固定一位移杆，在所述第二五位三通阀的驱动下，该测压口阀的活塞带动所述位移杆沿所述第二竖直通孔上下移动，导通或隔断所述釜体与所述水平半通孔；所述水平半通孔内安装有一公接头，该公接头连接一快速自封接头；所述快速自封接头连接一抽真空装置或一压力传感器；所述电磁模块环绕在所述釜体的四周，通电后驱动所述釜体内的击打块运动，击碎所述釜体内的岩样；所述显示控制模块连接所述第一五位三通阀、第二五位三通阀、测温探头及压力传感器，用于控制所述第一五位三通阀及第二五位三通阀工作，并显示温度及压力数据。在一实施例中，所述测定装置还包括一个气囊连接座，安装在所述气囊支撑架和气囊之间。在一实施例中，所述粉碎釜还包括多个快速搭扣，所述快速搭扣在所述粉碎釜的釜盖和釜体周边等间隔地设置。在一实施例中，所述粉碎釜还包括：一堵头，安装于所述第一竖直通孔下部；一密封垫，设置于所述堵头上方；所述堵头及所述密封垫上均设有一个可供所述测温探头通过的孔。在一实施例中，所述测温口阀还包括：一固定帽，所述固定帽上设有一个孔，所述测温探头穿过该孔。在一实施例中，所述位移杆下端套设有一密封圈，该密封圈设置于与所述第二竖直通孔连通的密封槽中。在一实施例中，所述测温口阀还包括：一第一限位套，设置于所述测温口阀的活塞下方，套设在所述测温探头上，用于限制所述测温口阀的活塞下降的距离。在一实施例中，所述测压口阀还包括：一第二限位套，设置于所述测压口阀的活塞下方，套设在所述位移杆上，用于限制所述测压口阀的活塞下降的距离。本专利技术另一方面还提供了一种利用所述残余气量测定装置测定残余气量的方法，所述的测定方法包括：将待测岩样及击打块放置于所述粉碎釜的釜体内，并将所述釜体抽真空预定时间；测量所述釜体内气体的压力和温度，得到第一压力P1和第一温度T1；启动所述电磁模块，驱动所述击打块对所述待测岩样进行粉碎；粉碎完成后，即可测量所述粉碎釜内气体的压力和温度，得到第二压力P2和第二温度T2；根据所述第一压力P1和第一温度T1、第二压力P2和第二温度T2，计算所述待测岩样所含残余气的体积VR：其中，V1为所述粉碎釜的内部容积与所述待测岩样的体积之差，ml；V2为V1与所述位移杆和第二竖直通孔间的间隙容积、所述公接头上的孔的容积之和，ml；第一温度T1、第二温度T2，℃；第一压力P1、第二压力P2，Pa；273.15为将所述第一温度T1、第二温度T2转化为标准状态下温度的转换系数，101325为将所述第一压力P1、第二压力P2转化为标准状态下压力的转换系数。在一实施例中，在启动所述电磁模块，驱动所述击打块对所述待测岩样进行粉碎之前，还包括：通过控制所述第一五位三通阀驱动所述测温口阀的活塞上升，带动所述测温探头在所述第一竖直通孔内上升，直至所述测温探头的底端高于所述釜盖的下表面；通过控制所述第二五位三通阀驱动所述测压口阀的活塞上升，带动所述位移杆在所述第二竖直通孔内上升，以隔断所述釜体与所述水平半通孔；给所述电磁模块通电，驱动所述击打块运动，以对所述待测岩样进行粉碎。相较于传统的测定残余气体含量的不精准以及测定耗时过长的缺陷，本专利技术提供的残余气量测定装置体积小巧，收集气体方便，便于携带以进行现场测定，具有现场快速测定以减少中间残余气体损失的优点，并且本专利技术大大提高了残余气体含量测定数据的准确性，并大大缩短了测定时间。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例残余气量测定装置的结构示意图(省略部分部件)；图2为本专利技术实施例残余气量测定装置中的粉碎釜6的结构示意图；图3为本专利技术实施例残余气量测定装置中的粉碎釜6的原理图；图4为本专利技术实施例粉碎釜6中的釜盖61的结构示意图；图5为本专利技术实施例粉碎釜6中的测温口阀64的结构示意图；图6～图8为本专利技术实施例测温口阀64的部分零部件结构示意图；图9为本专利技术实施例粉碎釜6中的测压口阀65的结构示意图；图10～图12为本专利技术实施例测压口阀65的部分零部件结构示意图；图13为本专利技术实施例第一五位三通阀9的结构示意图；图14为本专利技术实施例第二五位三通阀10的结构示意图；图15为本专利技术另一实施例残余气量测定装置中的粉碎釜(测温口阀及测压口阀中均设有限位套)的结构示意图；图16为本专利技术实施例残余气量测定方法的流程示意图；图17为本专利技术实施例对粉碎釜抽真空处理的流程示意图；图18为本专利技术实施例测量粉碎待测岩样前釜体内气体压力和温度的流程示意图；图19为完成图18所示流程后，在开始粉碎待测岩样前对残余气量测定装置进行设定的流程示意图；图20为本专利技术实施例测量粉碎待测岩样后釜体内气体压力和温度的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的残余气量测定装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种残余气量测定装置，其特征在于，所述测定装置包括：上固定座、气囊、粉碎釜、底座、电磁模块以及显示控制模块；其中，所述底座的中间设有一通孔，并且所述底座的四周固定有多个支撑杆；所述粉碎釜的釜体穿过所述通孔，并且所述釜体口部的下沿与所述底座的上表面接触；所述气囊通过一气囊支撑架设置于所述粉碎釜的釜盖上；所述上固定座设置在所述气囊的正上方，并与多个所述支撑杆固定连接；所述釜盖中设有第一竖直通孔、第二竖直通孔及一与所述第二竖直通孔连通的水平半通孔；所述第一竖直通孔的上端固定一测温口阀，该测温口阀连接一第一五位三通阀，该测温口阀的活塞上固定一测温探头，在所述第一五位三通阀的驱动下，该测温口阀的活塞带动该测温探头沿所述第一竖直通孔上下移动；所述第二竖直通孔的上端固定一测压口阀，该测压口阀连接一第二五位三通阀，该测压口阀的活塞上固定一位移杆，在所述第二五位三通阀的驱动下，该测压口阀的活塞带动所述位移杆沿所述第二竖直通孔上下移动，导通或隔断所述釜体与所述水平半通孔；所述水平半通孔内安装有一公接头，该公接头连接一快速自封接头；所述快速自封接头连接一抽真空装置或一压力传感器；所述电磁模块环绕在所述釜体的四周，通电后驱动所述釜体内的击打块运动，击碎所述釜体内的岩样；所述显示控制模块连接所述第一五位三通阀、第二五位三通阀、测温探头及压力传感器，用于控制所述第一五位三通阀及第二五位三通阀工作，并显示温度及压力数据。...

【技术特征摘要】
1.一种残余气量测定装置，其特征在于，所述测定装置包括：上固定座、气囊、粉碎釜、底座、电磁模块以及显示控制模块；其中，所述底座的中间设有一通孔，并且所述底座的四周固定有多个支撑杆；所述粉碎釜的釜体穿过所述通孔，并且所述釜体口部的下沿与所述底座的上表面接触；所述气囊通过一气囊支撑架设置于所述粉碎釜的釜盖上；所述上固定座设置在所述气囊的正上方，并与多个所述支撑杆固定连接；所述釜盖中设有第一竖直通孔、第二竖直通孔及一与所述第二竖直通孔连通的水平半通孔；所述第一竖直通孔的上端固定一测温口阀，该测温口阀连接一第一五位三通阀，该测温口阀的活塞上固定一测温探头，在所述第一五位三通阀的驱动下，该测温口阀的活塞带动该测温探头沿所述第一竖直通孔上下移动；所述第二竖直通孔的上端固定一测压口阀，该测压口阀连接一第二五位三通阀，该测压口阀的活塞上固定一位移杆，在所述第二五位三通阀的驱动下，该测压口阀的活塞带动所述位移杆沿所述第二竖直通孔上下移动，导通或隔断所述釜体与所述水平半通孔；所述水平半通孔内安装有一公接头，该公接头连接一快速自封接头；所述快速自封接头连接一抽真空装置或一压力传感器；所述电磁模块环绕在所述釜体的四周，通电后驱动所述釜体内的击打块运动，击碎所述釜体内的岩样；所述显示控制模块连接所述第一五位三通阀、第二五位三通阀、测温探头及压力传感器，用于控制所述第一五位三通阀及第二五位三通阀工作，并显示温度及压力数据。2.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述测定装置还包括一个气囊连接座，安装在所述气囊支撑架和气囊之间。3.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述粉碎釜还包括多个快速搭扣，所述快速搭扣在所述粉碎釜的釜盖和釜体周边等间隔地设置。4.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述粉碎釜还包括：一堵头，安装于所述第一竖直通孔下部；一密封垫，设置于所述堵头上方；所述堵头及所述密封垫上均设有一个可供所述测温探头通过的孔。5.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述测温口阀还包括：一固定帽，所述固定帽上设有一个孔，所述测温探头穿过该孔。6.根据权利要求1所述的测定装置，其特征在于，所述位移杆下端套设有一密封圈，该密封圈设置于与所述第二竖直通孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，钟宁宁，姚立朋，郭州平，张旺，罗鹏，张瑜，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11