一种黏土矿物体系气体吸附性能的检测设备和检测方法技术

一种黏土矿物体系气体吸附性能的检测设备和检测方法，属于油气开发技术领域。黏土矿物体系气体吸附的检测方法包括：利用黏土矿物体系气体吸附性能检测设备，将待检测的黏土矿物样品置于样品台的外壁并在样品台的外壁形成黏土矿物层；将承载有黏土矿物层的样品台密封于置样腔室内；利用温度加载装置调节置样腔室的温度至设定值，通过气体加载装置向置样腔室内输入试验气体至预设压力，然后利用中子衍射装置和数据处理系统，记录黏土矿物体系在气体吸附过程中的衍射谱图和置样腔室的气体压力变化，获得试验气体在黏土矿物体系中的动态分布特征与黏土矿物的吸附性能的对应关系。分布特征与黏土矿物的吸附性能的对应关系。分布特征与黏土矿物的吸附性能的对应关系。

【技术实现步骤摘要】
一种黏土矿物体系气体吸附性能的检测设备和检测方法


[0001]本申请涉及油气开发
，具体而言，涉及一种黏土矿物体系的气体吸附性能的检测设备和检测方法。

技术介绍

[0002]在气体捕集和油气藏开发背景下，黏土矿物与气体(尤其是甲烷和二氧化碳)之间的物理吸附作用成为众多研究的关注点。黏土矿物广泛分布在油气储层中，如页岩和天然气水合物沉积物中。即使在黏土含量较低的砂岩储层(黏土矿物含量占比为10
‑
18wt％)中，黏土矿物对甲烷的吸附可使得砂岩的储气能力提高20
‑
30％。此外，以黏土矿物为主的泥页岩盖层对气体的吸附仍然能够提高气体的封存潜力。
[0003]黏土矿物在泥页岩中的含量决定了储层的物性特征(如孔隙度和渗透率等)。例如通过二氧化碳置换开采页岩气和天然气水合物的过程中，前者通过竞争吸附机制置换出黏土矿物表面吸附的甲烷(页岩气的主要组成部分)，而后者基于热力学上的相转变置换出天然气水合物中的甲烷。上述过程均可能引起蒙皂石等黏土矿物的结构的变化，严重情况下还会显著影响储层的稳定性。因此，研究黏土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黏土矿物体系气体吸附性能的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括：置样装置、气体加载装置、温度加载装置、中子衍射装置和数据处理系统；所述置样装置包括置样腔室和样品台，所述置样装置配备为：承载有黏土矿物的所述样品台密封于所述置样腔室内时，所述黏土矿物与所述置样腔室的内壁不接触；所述气体加载装置配备为向所述置样腔室内输送试验气体并调节所述置样腔室的气体压力；所述温度加载装置配备为调节所述置样腔室的温度；所述中子衍射装置配备为检测位于所述置样腔室内的所述黏土矿物在吸附气体前后的中子衍射谱图；所述数据处理系统配备为采集所述置样腔室内的中子衍射数据和气体压力变化数据。2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述置样腔室和所述样品台为同心圆筒结构；所述置样腔室为外筒，所述样品台为内筒；所述内筒和所述外筒可密封连接；可选的，所述外筒的内壁和所述内筒的外壁之间间隔为2
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5mm。3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述内筒和/或所述外筒的材料为钒、钛锆合金或铝。4.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述中子衍射装置包括中子射线源、准直器、速度选择器和探测器；所述准直器设置于所述中子射线源的出口段；所述速度选择器设置于所述准直器的出口段，配备为控制中子束流的速度；所述探测器和所述速度选择器相对设置，且所述置样腔室位于所述探测器和所述速度选择器之间。5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述数据处理系统包括中子衍射数据处理器和压力传感器；所述中子衍射数据处理器与所述探测器信号连接；所述压力传感器设置于所述置样腔室内，用于记录所述置样腔室内的气体压力变化。6.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述气体加载装置包括通过管线连接的气瓶和调压阀；所述调压阀配备为调节所述气瓶内输出的试验气体的压力；所述调压阀通过管线与所述置样腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赟，朱金龙，韩松柏，袁宝，陈临鹏，王朋飞，王筱萌，苏勤芹，赵予生，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：