本发明专利技术涉及一种气体示踪剂分配系数测量装置及测量方法，该测量装置包括相平衡容器、供气装置、供液装置、抽真空装置、取样检测装置以及数据采集装置；供气装置包括待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置及气体混合装置，待测气体示踪剂供给装置及注入气体供给装置分别通过气体混合装置与相平衡容器连接；供液装置、抽真空装置及取样检测装置分别与相平衡容器连接；数据采集装置分别与压力检测装置、温控装置、待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置及取样检测装置通讯连接；通过上述测量装置可实现对气体示踪剂在气水两相中分配系数的测量，避免直接计算溶水性差的气体示踪剂在水相中的浓度，因此降低了测量误差，便于气体示踪剂的筛选。于气体示踪剂的筛选。于气体示踪剂的筛选。
A measuring device and method for gas tracer distribution coefficient
【技术实现步骤摘要】
一种气体示踪剂分配系数测量装置及测量方法
[0001]本专利技术涉及地质监测
，特别涉及一种气体示踪剂分配系数测量装置及测量方法。
技术介绍
[0002]气体示踪剂的作用方式是通过将示踪剂与注入气体混合，将混合气体注入到地层中，通过对气体示踪剂进行监测可以获得注入流体运动轨迹的效果。当同时采用注入气体驱替咸水的方式进行咸水层封存时，还能够在采水井一端对咸水开采动态进行检测。为了确保气体示踪剂能够充分发挥示踪效果，对于气体示踪剂的选择至关重要，在筛选气体示踪剂时，气体示踪剂在注入气体和地层水中的分配系数是一个重要的筛选标准。
[0003]因此，如何获得气体示踪剂在注入气体和地层水中的分配系数成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种气体示踪剂分配系数测量装置，以帮助本领域技术人员获取气体示踪剂在注入气体和地层水中的分配系数，便于气体示踪剂的筛选。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提供一种基于上述气体示踪剂分配系数测量装置的气体示踪剂分配系数测量方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种气体示踪剂分配系数测量装置，包括：
[0008]相平衡容器，所述相平衡容器设置有用于检测所述相平衡容器内的气相压力的压力检测装置以及用于调节所述相平衡容器内的流体温度的温控装置；
[0009]供气装置，所述供气装置包括待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置以及气体混合装置，所述待测气体示踪剂供给装置以及所述注入气体供给装置分别与所述气体混合装置连接，所述气体混合装置与所述相平衡容器的进气口连接；
[0010]供液装置，所述供液装置与所述相平衡容器的进液口连接；
[0011]抽真空装置，所述抽真空装置与所述相平衡容器的抽真空口连接；
[0012]取样检测装置，所述取样检测装置与所述相平衡容器的取样口连接，所述取样检测装置用于抽取所述相平衡容器内的气样并测量得到所述气样中待测气体示踪剂在注入气体中的浓度；
[0013]数据采集装置，所述数据采集装置分别与所述压力检测装置、所述温控装置、所述待测气体示踪剂供给装置、所述注入气体供给装置以及所述取样检测装置通讯连接，以获取所述相平衡容器内的气相压力值、所述相平衡容器内的流体温度值、待测气体示踪剂注入量、注入气体注入量以及待测气体示踪剂在注入气体中的浓度。
[0014]可选地，所述相平衡容器为透明材质，所述相平衡容器的侧壁设置有刻度线，以获取所述相平衡容器内的气相体积与液相体积。
[0015]可选地，所述相平衡容器内设置有用于对所述相平衡容器内的液相进行搅拌的搅拌装置。
[0016]可选地，所述待测气体示踪剂供给装置包括通过管路依次串联的待测气体示踪剂高压气瓶、第一进气阀、计量泵以及第一控制阀，所述第一控制阀的出口与所述气体混合装置连接，所述计量泵与所述数据采集装置通讯连接。
[0017]可选地，所述注入气体供给装置包括通过管路依次串联的注入气体高压气瓶、第二进气阀以及流量计，所述流量计的出口与所述气体混合装置连接，所述流量计与所述数据采集装置通讯连接。
[0018]可选地，所述气体混合装置包括通过管路依次串联的气体混合容器以及第三进气阀，所述第三进气阀的出口与所述相平衡容器的进气口连接。
[0019]可选地，所述取样检测装置包括通过管路依次串联的取样阀、样品中间容器、第二控制阀、取样泵、气体干燥装置、第三控制阀以及气相色谱质谱仪，所述取样阀的入口与所述相平衡容器的取样口连接，所述气相色谱质谱仪与所述数据采集装置通讯连接。
[0020]可选地，所述抽真空装置包括通过管路依次串联的第四控制阀以及真空泵，所述第四控制阀的入口与所述相平衡容器的抽真空口连接。
[0021]可选地，所述相平衡容器的进液口、所述相平衡容器的抽真空口以及所述相平衡容器的取样口为同一接口。
[0022]一种基于如上任意一项所述的气体示踪剂分配系数测量装置的气体示踪剂分配系数测量方法，包括步骤：
[0023]1)启动气体示踪剂分配系数测量装置的抽真空装置对气体示踪剂分配系数测量装置抽真空；
[0024]2)启动供液装置向所述气体示踪剂分配系数测量装置的相平衡容器供入预设体积的液体，并监控所述相平衡容器内的气压以及温度；
[0025]3)启动所述气体示踪剂分配系数测量装置的待测气体示踪剂供给装置以及注入气体供给装置，向所述气体示踪剂分配系数测量装置的气体混合装置注入待测气体示踪剂以及注入气体，并获取记录待测气体示踪剂注入量以及注入气体注入量；
[0026]4)打开所述气体混合装置，将待测气体示踪剂与注入气体的混合气体注入所述相平衡容器；
[0027]5)待所述气体示踪剂分配系数测量装置的压力检测装置的示数稳定后，获取所述相平衡容器内的气相体积V
gas
以及液相体积V
water
；
[0028]6)启动所述气体示踪剂分配系数测量装置的取样检测装置，测量得到待测气体示踪剂在气相中的浓度C
gas
，排净所述气体示踪剂分配系数测量装置内的气体及液体；
[0029]7)循环步骤1)
‑
6)预设次数，每次循环中步骤2)中注入所述相平衡容器的液相体积V
water
不同，测得不同气相体积V
gas
以及液相体积V
water
对应的待测气体示踪剂在气相中的浓度C
gas
，绘制曲线，斜率为截距为通过截距和m计算得到气体示踪剂分配系数K。
[0030]由以上技术方案可以看出，本专利技术中公开了一种气体示踪剂分配系数测量装置，该气体示踪剂分配系数测量装置包括相平衡容器、供气装置、供液装置、抽真空装置、取样
检测装置以及数据采集装置，其中，相平衡容器设置有用于检测相平衡容器内的气相压力的压力检测装置以及用于调节相平衡容器内的流体温度的温控装置；供气装置包括待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置以及气体混合装置，待测气体示踪剂供给装置以及注入气体供给装置分别与气体混合装置连接，气体混合装置与相平衡容器的进气口连接；供液装置与相平衡容器的进液口连接；抽真空装置与相平衡容器的抽真空口连接；取样检测装置与相平衡容器的取样口连接，取样检测装置用于抽取相平衡容器内的气样并测量得到气样中待测气体示踪剂在注入气体中的浓度；数据采集装置分别与压力检测装置、温控装置、待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置以及取样检测装置通讯连接，以获取相平衡容器内的气相压力值、相平衡容器内的流体温度值、待测气体示踪剂注入量、注入气体注入量以及待测气体示踪剂在注入气体中的浓度；在应用时，首先启动抽真空装置对气体示踪剂分配系数测量装置抽真空；然后向气体示踪剂分配系数测量装置的相平衡容器供入预设体积的液体，并监控相平衡容器内的气压以及温度；启动待测气体示踪剂供本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，包括：相平衡容器，所述相平衡容器设置有用于检测所述相平衡容器内的气相压力的压力检测装置以及用于调节所述相平衡容器内的流体温度的温控装置；供气装置，所述供气装置包括待测气体示踪剂供给装置、注入气体供给装置以及气体混合装置，所述待测气体示踪剂供给装置以及所述注入气体供给装置分别与所述气体混合装置连接，所述气体混合装置与所述相平衡容器的进气口连接；供液装置，所述供液装置与所述相平衡容器的进液口连接；抽真空装置，所述抽真空装置与所述相平衡容器的抽真空口连接；取样检测装置，所述取样检测装置与所述相平衡容器的取样口连接，所述取样检测装置用于抽取所述相平衡容器内的气样并测量得到所述气样中待测气体示踪剂在注入气体中的浓度；数据采集装置，所述数据采集装置分别与所述压力检测装置、所述温控装置、所述待测气体示踪剂供给装置、所述注入气体供给装置以及所述取样检测装置通讯连接，以获取所述相平衡容器内的气相压力值、所述相平衡容器内的流体温度值、待测气体示踪剂注入量、注入气体注入量以及待测气体示踪剂在注入气体中的浓度。2.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述相平衡容器为透明材质，所述相平衡容器的侧壁设置有刻度线，以获取所述相平衡容器内的气相体积与液相体积。3.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述相平衡容器内设置有用于对所述相平衡容器内的液相进行搅拌的搅拌装置。4.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述待测气体示踪剂供给装置包括通过管路依次串联的待测气体示踪剂高压气瓶、第一进气阀、计量泵以及第一控制阀，所述第一控制阀的出口与所述气体混合装置连接，所述计量泵与所述数据采集装置通讯连接。5.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述注入气体供给装置包括通过管路依次串联的注入气体高压气瓶、第二进气阀以及流量计，所述流量计的出口与所述气体混合装置连接，所述流量计与所述数据采集装置通讯连接。6.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述气体混合装置包括通过管路依次串联的气体混合容器以及第三进气阀，所述第三进气阀的出口与所述相平衡容器的进气口连接。7.根据权利要求1所述的气体示踪剂分配系数测量装置，其特征在于，所述取样检测装置包...
【专利技术属性】
技术研发人员：周娟，荆铁亚，朱明宇，赵文韬，张健，尹玉龙，刘练波，
申请(专利权)人：华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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