一種高溫相控解吸儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體解吸測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫相控解吸儀。
【背景技術(shù)】
[0002]含氣量對(duì)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量評(píng)價(jià)、資源預(yù)測(cè)具有重要的意義，那么如何快速準(zhǔn)確的獲取頁(yè)巖中的含氣量就非常的重要，而獲取含氣量最直接的方法就是現(xiàn)場(chǎng)解吸檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外均直接使用煤層氣含量測(cè)定儀或間接地利用煤層氣含量測(cè)定儀的原理，對(duì)頁(yè)巖、致密砂巖及其他巖性地層中含氣量進(jìn)行測(cè)定，但是由于頁(yè)巖氣和煤層氣在賦存機(jī)理和存儲(chǔ)狀態(tài)上有著明顯的差異和不同，使用上述測(cè)試儀器所得到的數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重誤差。
[0003]現(xiàn)有的含氣量測(cè)定設(shè)備主要利用浮力法、壓力法、光譜法、燃燒法、毛細(xì)管法等多種方法測(cè)定，但普遍存在以下問題:①目前測(cè)試設(shè)備的溫度測(cè)量范圍均在0-90°C，無(wú)法完成對(duì)2000米以下深地層樣品含氣量的直接測(cè)定，因?yàn)楫?dāng)儀器測(cè)試溫度升至100°C以上時(shí)，加熱水介質(zhì)及受試樣品中液體開始出現(xiàn)沸騰，無(wú)法完成含氣量測(cè)試，只能推測(cè)含氣量，極大地限制了對(duì)深埋型非常規(guī)天然氣含量的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)。②當(dāng)測(cè)試儀器處于高溫情況時(shí)，無(wú)法對(duì)高溫進(jìn)行短距離的快速阻斷，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的水蒸汽也無(wú)法從采集樣品中及時(shí)分離出來(lái)，導(dǎo)致含氣量測(cè)試結(jié)果虛高。③現(xiàn)有的相關(guān)儀器均主要采用水介質(zhì)或空氣介質(zhì)進(jìn)行加熱，無(wú)法滿足快速變溫、高效控溫及精確控溫的目的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差較大。④目前相關(guān)設(shè)備均主要使用有管化原理進(jìn)行含氣量測(cè)試，氣體空載體積大，空氣混入嚴(yán)重，大大降低了儀器的測(cè)量精度。
[0004]由此可見，上述現(xiàn)有的含氣量測(cè)量設(shè)備，在結(jié)構(gòu)、方法和與使用上顯然，仍存在有不便和缺點(diǎn)，而亟待進(jìn)一步創(chuàng)新和改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種耐高溫、適用全直徑巖心、計(jì)量準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、體積小的野外現(xiàn)場(chǎng)使用的高溫相控解吸儀，實(shí)屬當(dāng)前本領(lǐng)域的重要研究課題之一O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種耐高溫、操作簡(jiǎn)單的高溫相控解吸儀，使其適合對(duì)高溫氣體的檢測(cè)，從而克服現(xiàn)有的含氣量測(cè)量設(shè)備的不足。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種高溫相控解吸儀，包括收集高溫氣體的集氣裝置、用于容納被測(cè)含氣樣品的高溫釋氣裝置，以及用于容納高溫釋氣裝置并為其提供熱量的加熱裝置，所述集氣裝置包括集氣杯和用于密封集氣杯開口的支撐件，所述支撐件上設(shè)有進(jìn)氣孔和出水孔，所述進(jìn)氣孔外側(cè)與高溫釋氣裝置連通，在所述進(jìn)氣孔內(nèi)側(cè)設(shè)有隔離閥，所述出水孔處設(shè)有出水控制閥。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述隔離閥為多孔隔離閥，所述多孔隔離閥包括隔離閥罩和隔離閥體，隔離閥罩與隔離閥體之間設(shè)有空腔，在所述隔離閥罩上開設(shè)有三個(gè)以上直徑不大于3mm的隔離孔，在所述隔離閥體上開設(shè)有通孔，所述通孔處裝有連通所述空腔內(nèi)外的中心管，所述中心管位于空腔中的開口位置高于所述隔離孔的位置。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，在所述中心管位于空腔的開口處裝有“T”型隔離釘，所述“T”型隔離釘?shù)乃讲糠帜軐⒅行墓艿拈_口封閉，其垂直部分與中心管的內(nèi)管壁之間留有空隙，且垂直部分的長(zhǎng)度較所述中心管的上端離隔離閥罩頂壁的距離長(zhǎng)。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫釋氣裝置包括高溫釋氣罐和與其密封連接的頂蓋，所述頂蓋上設(shè)有排氣孔，所述排氣孔與所述集氣裝置的進(jìn)氣孔通過(guò)高溫連接閥連接。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫釋氣裝置的頂蓋為中間凸起結(jié)構(gòu)，所述排氣孔位于該凸起結(jié)構(gòu)的最高處。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述頂蓋上還設(shè)有用于連接天然氣光譜、色譜、質(zhì)譜分析儀或壓力表的釋氣孔。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱裝置包括電控部分和加熱部分，所述電控部分包括可編程溫控元件；所述加熱部分包括加熱元件和加熱容器，所述加熱元件嵌入加熱容器中與電控部分相連，所述加熱容器內(nèi)壁與所述高溫釋氣罐外壁緊密接觸。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述出水控制閥為壓力平衡調(diào)節(jié)撥盤，所述壓力平衡調(diào)節(jié)撥盤為可旋轉(zhuǎn)圓盤，在圓盤上依次分布有不同孔徑大小的溢流孔，每個(gè)溢流孔通過(guò)圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)均可與所述出水孔相通。
[0014]進(jìn)一步改進(jìn)，所述出水控制閥的出水口連接有防倒吸管，所述防倒吸管由多段方向、管徑不同的管道相接組成。
[0015]進(jìn)一步改進(jìn)，所述高溫相控解吸儀還包括數(shù)據(jù)采集及處理裝置，所述數(shù)據(jù)采集及處理裝置包括可自動(dòng)采集集氣裝置中解吸氣量的氣量測(cè)定元件和采集模塊，以及與采集模塊連接的數(shù)據(jù)處理器，所述氣量測(cè)定元件穿過(guò)集氣杯底部的通孔安裝于集氣杯中，所述氣量測(cè)定元件與集氣杯底部的相接處密封。
[0016]采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)本實(shí)用新型采用多孔隔離閥，解決了高溫條件下氣液相態(tài)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生高溫蒸汽和負(fù)壓倒吸的問題，使地溫大于90°C樣品的解吸測(cè)定變成了現(xiàn)實(shí)。并根據(jù)水的氣液轉(zhuǎn)化原理，合理利用高溫氣化和常溫液化變化規(guī)律，使測(cè)定過(guò)程中受熱氣化的水蒸汽經(jīng)過(guò)計(jì)量液冷卻后液化成水，排除了相態(tài)轉(zhuǎn)變對(duì)計(jì)量結(jié)果的干擾，保證了測(cè)試精度。
[0018](2)本實(shí)用新型采用緊密接觸式傳導(dǎo)和間隙式輻射加熱方式，可營(yíng)造并承受2300C的恒溫環(huán)境，按地溫梯度3.0°C /10m計(jì)算，可滿足最深可達(dá)7000m樣品解吸的溫度要求和測(cè)定條件。
[0019](3)本實(shí)用新型中采用高溫連接閥結(jié)構(gòu)，不僅實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定的連接，而且實(shí)現(xiàn)了無(wú)管化操作，大大減少了空載氣體的體積，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度。
[0020](4)本實(shí)用新型在高溫釋氣裝置中采用干式加熱，避免了氣水毛細(xì)管作用對(duì)天然氣解吸的抑制作用，并采用石英砂、陶粒、金屬細(xì)粒或其他吸附量小的耐高溫材料作為填隙物替代水介質(zhì)，這些填隙物在鉆井現(xiàn)場(chǎng)又容易獲取，最大限度地排除了空氣，保障了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0021](5)本實(shí)用新型通過(guò)采用小型化設(shè)計(jì)的壓力平衡調(diào)節(jié)撥盤，可根據(jù)產(chǎn)氣量的不同選用不同的溢流孔，且輕便可調(diào)，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。并通過(guò)采用防倒吸管排出集氣杯中的流體，防止由于溫度變化造成的空氣倒吸，避免了空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。
[0022](6)本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)智能分析實(shí)現(xiàn)高溫含氣量解吸自動(dòng)化功能。同時(shí)具有多接口實(shí)現(xiàn)功能，通過(guò)多接口串接，可在出氣總量計(jì)量的同時(shí)進(jìn)行腔壓監(jiān)測(cè)和天然氣光譜、色譜、質(zhì)譜特征獲取和分析，為天然氣成分檢測(cè)及成因分析提供便利。
[0023](7)本實(shí)用新型計(jì)量精度高、測(cè)量速度快、兼容性強(qiáng)、體積小、易于攜帶、操作簡(jiǎn)單、適合室內(nèi)外操作。
【附圖說(shuō)明】
[0024]上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]圖1為本實(shí)用新型高溫相控解吸儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型高溫相控解吸儀中加熱容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實(shí)用新型高溫相控解吸儀中高溫釋氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本實(shí)用新型高溫相控解吸儀中集氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為本實(shí)用新型高溫相控解吸儀中集氣裝置的壓力平衡調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本實(shí)用新型中多孔隔離閥的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本實(shí)用新型中多孔隔離閥的俯視示意圖；
[0032]圖8為本實(shí)用新型中多孔隔離閥的仰視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]參照附圖1所示，本實(shí)用新型高溫相控解吸儀，主要包括加熱裝置3、高溫釋氣裝置2、集氣裝置I和數(shù)據(jù)采集及處理裝置。
[0034]加熱裝置3包括電控部分、加熱部分和隔熱部分。電控部分主要是對(duì)整個(gè)儀器電路和測(cè)定條件進(jìn)行控制。為了使測(cè)定條件更加符合地質(zhì)的實(shí)際環(huán)境，電控部分可包含根據(jù)具體測(cè)定要求對(duì)時(shí)間及溫度進(jìn)行設(shè)定和控制的可編程溫控元件。加熱部分參照附圖2所示