一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置。所述方法包括：向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和测量装置内的自由相气体；在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后，确定测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；检测至少一个降压阶段中测量装置中释放出的第二气体的质量；获取所述第二气体的第二同位素比值；根据所述第一同位素比值、第二同位素比值和所述第二气体的质量计算对应于所述降压阶段的同位素分馏数据。上述方法实现了对于固体样本中解吸的不同同位素的吸附气体的测量，确保了对同位素分馏数据的获取。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置
本说明书实施例涉及地质勘探开发
，特别涉及一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置。
技术介绍
随着地质勘探开发技术的发展，对于地层中的甲烷、天然气等气体的开采程度逐渐提高。地层中的甲烷、天然气等气体往往会以吸附态存在于岩层中，随着开采的进行，这些气体随着地层压力的降低逐渐从岩层中解吸并转化为游离态后采出。因此，对于吸附于岩层中的气体随压力而解吸的过程进行探究对于勘探开发工作具有重要的指导意义。目前在针对吸附气体从岩层中解吸的过程进行探究时，往往直接利用实验确定吸附气体解吸的量与压力之间的对应关系。但是，由于吸附气体中的部分元素可能会存在不同的稳定同位素，使得对应于不同同位素的吸附气体的摩尔质量存在差异，从而产生同位素分馏现象。同位素分馏现象指对应于不同同位素的吸附气体随压力变化而解吸的过程存在差异的现象，例如，在某一压力下，在对应于某一同位素的吸附气体已经开始解吸，但对应于其他同位素的吸附气体可能仍未开始解吸，从而造成吸附气体存在多种不同的吸附-脱附情况，进而使得吸附气体的解吸过程并不是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸附气体同位素分馏数据测量方法，其特征在于，所述方法包括：/n向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和未吸附于固体样本中的自由相气体；所述第一饱和气压下固体样本中的吸附相气体为饱和状态；/n在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后，确定测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；所述第二饱和气压下固体样本中的吸附相气体为饱和状态；所述第一同位素比值表示所述自由相气体中不同同位素的比重；/n检测至少一个降压阶段中测量装置中释放出的第二气体的质量；/n获取所述第二气体的第二同位素比值；所述第二同位素比值表示...

【技术特征摘要】
1.一种吸附气体同位素分馏数据测量方法，其特征在于，所述方法包括：
向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和未吸附于固体样本中的自由相气体；所述第一饱和气压下固体样本中的吸附相气体为饱和状态；
在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后，确定测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；所述第二饱和气压下固体样本中的吸附相气体为饱和状态；所述第一同位素比值表示所述自由相气体中不同同位素的比重；
检测至少一个降压阶段中测量装置中释放出的第二气体的质量；
获取所述第二气体的第二同位素比值；所述第二同位素比值表示所述第二气体中不同同位素的比重；
根据所述第一同位素比值、第二同位素比值和所述第二气体的质量计算对应于所述降压阶段的同位素分馏数据；所述同位素分馏数据包括对应于不同同位素的吸附相气体从固体样本中解吸的量。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量装置包括磁悬浮天平。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压之前，还包括：
测量所述测量装置中的样品桶的质量；所述样品桶，用于放置所述固体样本；
对固体样本进行预处理后加入所述样品桶；所述预处理包括抽真空；
在所述测量装置中注入参考气体后读取测量装置的第二测量质量；所述参考气体不与所述固体样本产生吸附效果；
基于所述样品桶的质量和第二测量质量计算所述固体样本的质量；
在所述测量装置中注入待测气体至所述固体样本中吸附的待测气体为饱和状态后，读取测量装置的第三测量质量；
根据所述第三测量质量、样品桶的质量和所述固体样本的质量确定所述固体样本中的吸附相气体的质量；
相应的，所述根据所述第一同位素比值、第二同位素比值和所述第二气体的质量计算对应于所述降压阶段的同位素分馏数据之后，还包括：
若对应于各个降压阶段所释放的第二气体质量的总和为所述吸附相气体的质量，确定同位素分馏结束。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述测量样品桶的质量之前，还包括：
在所述测量装置中只包含所述样品桶时向所述测量装置内注入所述参考气体；
相应的，所述测量样品桶的质量，包括：
在至少两个气压下分别读取所述测量装置的第一测量质量；
利用公式Δm1＝msc-Vscρg确定样品桶的质量，式中，Δm1为第一测量质量，msc为样品桶质量，Vsc为样品桶体积，ρg为分别对应所述至少两个气压的参考气体密度。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述样品桶的质量和第二测量质量计算所述固体样本的质量，包括：
利用公式Δm2＝msc+ms-ρg(Vsc+Vs)计算所述固体样本的质量，式中，Δm2为第二测量质量，msc为样品桶质量，ms为固体样本的质量，Vsc为样品桶体积，ρg为气体密度，Vs为固体样本的体积。


6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三测量质量、样品桶的质量和所述固体样本的质量确定所述固体样本中的吸附相气体的质量，包括：
利用公式mex＝Δm3-msc-ms+ρg(Vsc+Vs)计算所述固体样本中的吸附相气体的质量，式中，mex为固体样本中的吸附相...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，曾溅辉，黄越，冯枭，胡辉庭，章金龙，杨博，
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