本发明专利技术公开了一种保压岩心的降压集气装置，包括支架、集气筒和操控箱，集气筒和操控箱安装在支架上；操控箱设置有气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器、数据采集模块、数显表、气水管线及相关阀门与接口；气水管线顺次连接第一阀门、流量调节器后与三通阀第一接口连接，三通阀第二接口与气液分离器的进口连接，三通阀第三接口通过集气筒接口与集气筒连接；气液分离器的气体出口通过气体流量计与气体排出接口连接，气体排出接口外接有集气袋；数据采集模块与气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器、数显表分别连接。可以实现产出气和产出水的分离，快速准确地计量出保压岩心产生的水和气体；极大提高工作效率。极大提高工作效率。极大提高工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种保压岩心的降压集气装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及保压岩心
，尤其涉及一种保压岩心的降压集气装置及其使用方法。
技术介绍
[0002]保压岩心是在岩心采集后仍然保持采集地点的压力水平的岩心样品。含天然气水合物的保压岩心能够维持采集点的原始压力和温度，防止水合物分解，保持其内部天然气水合物和沉积物的原有结构，提供原位储层的地质和地球化学信息。
[0003]开展含水合物保压岩心释压集气实验，能够计量并收集保压岩心中水合物降压分解产生的气体和水，为水合物储层饱和度计算和气体成分分析提供基础数据和样品，是进行水合物开采和水合物成藏与动态演化过程研究的重要环节。
[0004]现有的保压岩心产出气、水计量装置设计简单，产气量的测量完全依赖注射器抽取，计量效率较低，难以满足现场对长岩心含气量快速计量的需要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种保压岩心的降压集气装置及其使用方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种保压岩心的降压集气装置，与岩心保压舱连接，包括支架、集气筒和操控箱，所述集气筒和操控箱安装在所述支架上；所述操控箱设置有气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器、数据采集模块、数显表、气水管线及相关阀门与接口；相关阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和三通阀，相关接口包括保压舱接口、高压水泵接口、集气筒接口、液体排出接口和气体排出接口；所述气水管线的端头为气液入口，气液入口通过保压舱接口、高压管线与所述保压舱连接；所述气水管线顺次连接第一阀门、流量调节器后与所述三通阀第一接口连接，所述三通阀第二接口与所述气液分离器的进口连接，所述三通阀第三接口通过集气筒接口与所述集气筒连接；所述压力传感器安装在所述第一阀门与所述流量调节器之间的管线上，与外界高压水泵连接的高压水泵接口通过第二阀门接入所述第一阀门与所述流量调节器之间的管线；所述气液分离器的气体出口通过所述气体流量计与气体排出接口连接，所述气体排出接口外接有集气袋；所述气液分离器底部设有液体出口，液体出口通过第三阀门与液体排出接口连接；所述数据采集模块与所述气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器分别连接，所述数显表安装在所述操控箱面板上并与所述数据采集模块连接。
[0007]所述集气筒包括内套筒、外套筒、上挡圈、第一堵头和底座；所述外套筒为上下贯穿的筒状结构，其底部用所述第一堵头旋合封住，所述上挡圈套设在所述外套筒的上部筒沿；所述内套筒由上而下套入所述外套筒内，所述内套筒上端设有挡环，所述内套筒上部外周顶着所述上挡圈的内圈壁面，所述挡环支撑在所述上挡圈上侧面；所述内套筒通过管路穿过所述第一堵头后与所述集气筒接口连接，所述挡环设有与所述内套筒连通的上取气
口，上取气口与外置注射器可拆卸连接；所述外套筒上方侧壁设有与外置注射器可拆卸连接的；所述第一堵头安装在所述底座上。
[0008]所述内套筒为采用透明pp材质制成的套筒，所述内套筒的容积为2L，其侧壁设置有刻度。
[0009]所述外套筒为采用透明PC材质制成的套筒，所述底座为采用SUS304材质制成的底座。
[0010]所述气液分离器包括分离罐、第二堵头、分离管线和压帽；所述压帽上侧朝外突出形成一圈帽檐，所述压帽套嵌在所述分离罐上部，所述帽檐压着所述分离罐的上沿；所述第二堵头套设在所述压帽内，所述第二堵头开设有进口与气体出口，进口下端安装有分离管线，进口上端与所述气水管线连接，气体出口与所述气体流量计连接，所述分离管线位于所述分离罐内部。
[0011]所述分离管线掰弯后沿所述分离罐的罐壁切线方向贴近所述分离罐。
[0012]所述支架底部四个角分别安装有万向轮。
[0013]所述底座包括上圆环、固定柱和下圆环，所述第一堵头安装在所述上圆环上；所述固定柱上端固定在所述上圆环下侧面，所述固定柱下端固定在所述下圆环上侧面，所述固定柱设有三根，三根所述固定柱两两之间互成120度夹角；所述上圆环的直径小于所述下圆环的直径。
[0014]一种保压岩心的降压集气装置的使用方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一：通过操控箱控制阀门将气水管线注满水，并加压到与保压舱相同压力；
[0016]步骤二：通过操控箱控制将内套筒注满水，并通过内套筒顶部的上取气口连接注射器抽掉内套筒空气；
[0017]步骤三：通过注射器连接外套筒侧壁的阀门，抽掉外套筒内多余部分的水，使外套筒液面与该阀门齐平，以此作为初始液面；
[0018]步骤四：保压舱中保压岩心分解产生的水和气由操控箱控制，从气水管线通过第一堵头内部管路进入内部套筒内，产生的气体通过内套筒顶部的上取气口利用注射器收集和测量其产气量，可产生的水通过注射器通过外套筒侧壁阀门抽取和测量其产水量。
[0019]或者，一种保压岩心的降压集气装置的使用方法，包括如下步骤：
[0020]步骤一：通过操控箱控制阀门将气水管线注满水，并加压到与保压舱相同压力；
[0021]步骤二：通过操控箱控制打开第一阀门，利用流量调节器调节保压舱内压力，开始降压释气；
[0022]步骤三：水合物分解产生的气水进入气液分离器，产水量可通过气液分离器上的刻度直接读出；
[0023]步骤四：气体流经气体流量计，通过数据采集模块记录并实时显示压力和气体流量，实现长岩心产气量的快速计算；
[0024]步骤五：气体经气体流量计后，从气体排出接口流出，进入集气袋，完成气体的收集。
[0025]与现有技术对比，本专利技术的优点在于：本装置可提供集气筒人工气量计量与气体流量计自动气量计量两种方式；利用集气筒可以通过排水集气的方式准确计量含水合物保压岩心阶段降压的产气量，并能无污染收集水合物分解产生的气体，适合短岩心的精确计
量和气体收集；通过设置气液分离器和气体流量计，可以实现产出气和产出水的分离，并能够快速准确地计量出保压岩心产生的水和气体；相比利用集气筒手动抽取水和气体进行人工测量的方式，可以极大提高工作效率，满足现场对岩心含气量快速计量和收集的需要。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例的结构及原理框架图；
[0027]图2为本专利技术实施例的主视图；
[0028]图3为本专利技术实施例的仰视图；
[0029]图4为本专利技术实施例操控箱的主视图；
[0030]图5为本专利技术实施例操控箱的仰视图；
[0031]图6为本专利技术实施例集气筒的侧视图；
[0032]图7为图6中A
‑
A向的剖视图；
[0033]图8为本专利技术实施例集气筒的透视图；
[0034]图9为本专利技术实施例第一堵头的仰视图；
[0035]图10为图9中B
‑
B向的剖视图；
[0036]图11为本专利技术实施例内套筒的侧视图；
[0037]图12为本专利技术实施例气液分离器的俯视图；
[0038]图13为图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种保压岩心的降压集气装置，与岩心保压舱(18)连接，其特征在于：包括支架、集气筒和操控箱，所述集气筒和操控箱安装在所述支架上；所述操控箱设置有气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器、数据采集模块、数显表、气水管线及相关阀门与接口；相关阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门和三通阀，相关接口包括保压舱接口、高压水泵接口、集气筒接口、液体排出接口和气体排出接口；所述气水管线的端头为气液入口，气液入口通过保压舱接口、高压管线与所述保压舱连接；所述气水管线顺次连接第一阀门、流量调节器后与所述三通阀第一接口连接，所述三通阀第二接口与所述气液分离器的进口连接，所述三通阀第三接口通过集气筒接口与所述集气筒连接；所述压力传感器安装在所述第一阀门与所述流量调节器之间的管线上，与外界高压水泵连接的高压水泵接口通过第二阀门接入所述第一阀门与所述流量调节器之间的管线；所述气液分离器的气体出口通过所述气体流量计与气体排出接口连接，所述气体排出接口外接有集气袋；所述气液分离器底部设有液体出口，液体出口通过第三阀门与液体排出接口连接；所述数据采集模块与所述气体流量计、压力传感器、流量调节器、气液分离器分别连接，所述数显表安装在所述操控箱面板上并与所述数据采集模块连接。2.根据权利要求1所述的保压岩心的降压集气装置，其特征在于：所述集气筒包括内套筒、外套筒、上挡圈、第一堵头和底座；所述外套筒为上下贯穿的筒状结构，其底部用所述第一堵头旋合封住，所述上挡圈套设在所述外套筒的上部筒沿；所述内套筒由上而下套入所述外套筒内，所述内套筒上端设有挡环，所述内套筒上部外周顶着所述上挡圈的内圈壁面，所述挡环支撑在所述上挡圈上侧面；所述内套筒通过管路穿过所述第一堵头后与所述集气筒接口连接，所述挡环设有与所述内套筒连通的上取气口，上取气口与外置注射器可拆卸连接；所述外套筒上方侧壁设有与外置注射器可拆卸连接的阀门；所述第一堵头安装在所述底座上。3.根据权利要求2所述的保压岩心的降压集气装置，其特征在于：所述内套筒为采用透明pp材质制成的套筒，所述内套筒的容积为2L，其侧壁设置有刻度。4.根据权利要求2所述的保压岩心的降压集气装置，其特征在于：所述外套筒为采用透明PC材质制成的套筒，所述底座为采用SUS304材质制成的底座。5.根据权利要求1所述的保压...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢东辉，陆红锋，陆程，宁子杰，毛文静，马超，李贤，许辰璐，刘纪勇，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：
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