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专利名称：含气量测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及页岩气、煤层气的勘探开发技术领域，特别是涉及页岩气、煤层气的含气量测试领域，具体的讲是一种用于页岩气、煤层气含气量测试的测试装置。
背景技术：
页岩气、煤层气是赋存在页岩或煤层中的一种呈吸附、游离或溶解状态的天然气。 在常规天然气储层中，一般主要为游离气和溶解气，基本没有吸附气，而在页岩和煤层等非常规天然气储层中，吸附气含量较高，吸附气和游离气的总量一般大于90%。吸附气和游离气含量的大小直接关系页岩气和煤层气的开发前景，要有效地评价某地区页岩气或煤层气是否具有商业化前景，必须建立准确的含气量评价数据，这些含气量数据用于气藏模拟和生产预测。为此必须了解页岩岩心或煤心的含气量和解吸特性。因此，页岩气/煤层气含气量测试设备在页岩气和煤层气勘探开发中就显得格外重要。目前，国内外已经开发了几种页岩气和煤层气含气量测试的设备和方法。美国矿务局(USBM)提出的“直接法”，被认为是测定煤层含气量的工业标准。该方法原理是利用 “气压法”，将解吸罐中积累的气体定期排到玻璃量筒中，通过大气压力和温度条件下定期观测所排出水的体积，从而确定解吸气体的体积。这种方法也被应用于页岩气的含气量测试。由于页岩和煤的解吸时间很长需要几天甚至几周，每隔几小时需要对实验数据进行记录，实物工作量很大，同时人工度数大大增大了实验误差。另一种用于页岩气和煤层气含气量测试的设备和方法，是一种现有的煤层含气量快速解吸仪，可以用于页岩气、煤层气含气量测试，主要是将大块样品直接粉碎后，气体快速解吸出来，利用排水法测得解吸出的气体体积。但该方法只能获取页岩和煤的总含气量， 而不能模拟页岩和煤的解吸的过程。因此，迫切需要研发一种自动化程度高，又能获得页岩和煤的解吸过程和含气量数据的含气量测试装置。

发明内容
本发明是为了克服现有的含气量测试设备自动化程度低、测试误差大的缺点，特提出一种新的用于测试页岩气/煤层气的含气量测试装置。本发明实施例提供一种含气量测试装置，由样品存放装置101、气体体积测量装置 102及计算机15组成，所述样品存放装置101连接于所述气体体积测量装置102，所述气体体积测量装置102连接于所述计算机15 ;其中，所述样品存放装置101包括密封罐2以及出气口 3，所述密封罐2用于存放待测样品I ;所述气体体积测量装置102包括进气口 5、储气罐7、橡皮软管8、体积流量计9、储液罐10、升降器11以及吊绳12，所述储气罐7中存放特定液体6 ;所述出气口 3通过排气管4连接至所述气体体积测量装置102的进气口 5，所述储气罐7通过所述橡皮软管8连接所述储液罐10，所述体积流量计9安装在连接所述储气罐7与所述储液罐10的橡皮软管8上，用于测量流经的液体体积，即所述待测样品I解吸出的气体体积，通过第一数据传输线13将测得数据传送至所述计算机15。
优选的，所述升降器11通过所述吊绳12连接所述储液罐10，所述计算机15通过第二数据传输线14控制所述升降器11来调整所述储气罐7与所述储液罐10中的液面高度相问。优选的，所述待测样品I为页岩或煤心。优选的，所述特定液体6为饱和食盐水。优选的，所述样品存放装置101和所述气体体积测量装置102为多个，两者一一对应，使得可以同时测量多个待测样品I的含气量。本发明实施例的用于测试页岩气/煤层气含气量的含气量测试装置的有益效果是本发明利用体积流量计测量储气罐排出的液体体积，来实现气体体积的测量，测量的数据传至计算机中，进行自动记录，大大提高了自动化程度和工作效率。本发明既能够开展页岩气/煤层气的现场解吸工作，又能够快速地测定原地含气量数据，为研究某个地区页岩和煤层的储气能力及时提供基础数据；并且能够同时对多个页岩和煤心样品进行同时测试，提闻了实验效率。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明的含气量测试装置的一个实施例的结构示意图；图2是本发明的含气量测试装置的另一个实施例的结构示意图；图3为本发明的由6个含气量测试装置并联组成的测试系统的一个实施例的结构示意图。附图标号101-样品存放装置102-气体体积测量装置I-样品2-密封罐3_出气口 4-排气管5-进气口 6-特定液体7-储气罐8-橡皮软管9-体积流量计10-储气罐11-升降器12-吊绳13-第一数据传输线14-第二数据传输线15-计算机
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图I是本发明的含气量测试装置的一个实施例的结构示意图。如图所示，本实施例的含气量测试装置包括样品存放装置101、气体体积测量装置102及计算机15，所述样品存放装置101连接于所述气体体积测量装置102，所述气体体积测量装置102连接于所述计算机15。其中，所述样品存放装置101用于存放待测样品，待测样品解吸出来的气体传送至气体体积测量装置102中，气体体积测量装置102对待测样品解吸出的气体进行测量，并将测量结果传送至计算机15中进行存储和显示。在本实施例中，待测样品为页岩或煤心。
图2是本发明的含气量测试装置的另一个实施例的结构示意图。如图所示，所述样品存放装置101包括密封罐2以及出气口 3，所述密封罐2为一个刚体容器，其用于存放待测样品I。本实施例中，待测样品I可为页岩或煤心。所述气体体积测量装置102包括进气口 5、储气罐7、橡皮软管8、体积流量计9、储液罐10、升降器11以及吊绳12。所述储气罐7中存放特定液体6，本实施例中，特定液体可为饱和食盐水等对天然气溶解度比较低的液体。所述出气口 3通过排气管4连接至所述气体体积测量装置102的进气口 5，所述储气罐7通过所述橡皮软管8连接所述储液罐10，所述体积流量计9安装在连接所述储气罐7与所述储液罐10的橡皮软管8上，用于测量流经的液体体积，即所述待测样品I解吸出的气体体积，并通过第一数据传输线13将测得数据传送至所述计算机15。在本实施例中，所述升降器11通过所述吊绳12连接所述储液罐10，并且所述升降器11通过第二数据传输线连接至计算机15。所述计算机15通过第二数据传输线14控制所述升降器11来调整所述储气罐7与所述储液罐10中的液面高度相同。利用本实施例的含气量测试装置进行页岩或煤心的含气量测试的流程为首先利用升降器11提升储液罐10，让特定液体6充满储气罐7，使得储气罐7没有气体存在；把待测样品I称重后装入密封罐2内进行密封后，将排气管4把出气口 3与进气口 5相连；当待测样品解吸出来的气体开始从密封罐2排出进到储气罐7时，储气罐7中的液体经过橡皮软管8和体积流量计9排至储液罐10内；其中，体积流量计9自动计量流过的液体体积，并通过第一数据传输线13将测得的体积数据传至计算机15记录下来；同时计算机15控制升降器11来调整储液罐10与储气罐7内液体的液面高度，使得储液罐10与储气罐7内液体的液面高度始终相同，即储气罐7中气体的压力始终为大气压力，以至于特定液体6能够顺畅的从储气罐7排至储液罐10。当密封罐2内的待测样品I中的气体解吸完毕后，关闭体积流量计9，断开出气口 3与排气管4，利用升降器11升高储液罐10的高度，将特定液体6 重新返回到储气罐7，排出储气罐7中的气体，并进行气样采集以便进行气体的组份分析。图3为本发明的由6个含气量测试装置并联组成的测试系统的一个实施例的结构
示意图。如图所示，样品存放装置101和所述气体体积测量装置102为6个,两者--对应,
使得可以同时测量6个待测样品的含气量。在图3中只示意了一组样品存放装置与气体体积测量装置的连接，其他5组连接方式相同。当然，本发明不限于此，样品存放装置101和所述气体体积测量装置102也可以同时为4个、8个等等，使得可以同时测量4个、8个或更多个待测样品的含气量。依据本发明实施例的含气量测试装置，已经成功开展了页岩气和煤层含气量现场测试实验工作。通过对7个不同预探井同一深度的的页岩和煤心样品，分别利用本发明的含气量测试装置与USBM的“直接法”测试系统进行对比测试分析，结果表明，两种方法所测样品的含气量数据高度吻合，说明本发明的含气量测试装置能够顺利完成现场页岩气/煤层气含气量测试工作，所提供的实验数据准确可信，可以大大减少手工操作，提高了生产效率，是一项具有创造性的新设计。本发明实施例的用于测试页岩气/煤层气含气量的含气量测试装置可以通过车载运往页岩气/煤层气勘探现场，将样品存放装置、气体体积测量装置和计算机进行组装， 根据不同地区所具有的不同地质特征设定好试验的时间，开展勘探现场页岩和煤层的含气
5量测试，可以测定和研究不同地区含气性特征、含气量分布规律和页岩和煤的储层储气能力。本发明利用体积流量计测量储气罐排出的液体体积，来实现气体体积的测量，测量的数据传至计算机中，进行自动记录，大大提高了自动化程度和工作效率。本发明既能够开展页岩气/煤层气现场解吸工作，又能够快速地测定原地含气量数据，为研究某个地区页岩和煤层的储气能力及时提供基础数据。并且能够同时对多个页岩和煤心样品进行同时测定， 提闻了实验效率。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种含气量测试装置，其特征在于，所述含气量测试装置由样品存放装置(101)、气体体积测量装置(102)及计算机(15)组成，所述样品存放装置(101)连接于所述气体体积测量装置(102)，所述气体体积测量装置(102)连接于所述计算机(15);其中，所述样品存放装置(101)包括密封罐(2)以及出气口(3)，所述密封罐(2)用于存放待测样品⑴;所述气体体积测量装置(102)包括进气口(5)、储气罐(7)、橡皮软管(8)、体积流量计(9)、储液罐(10)、升降器(11)以及吊绳(12)，所述储气罐(7)中存放特定液体(6)；所述出气口(3)通过排气管(4)连接至所述气体体积测量装置(102)的进气口(5)，所述储气罐(7)通过所述橡皮软管(8)连接所述储液罐(10)，所述体积流量计(9)安装在连接所述储气罐(7)与所述储液罐(10)的橡皮软管(8)上，用于测量流经的液体体积，即所述待测样品(I)解吸出的气体体积，通过第一数据传输线(13)将测得数据传送至所述计算机(15)。
2.根据权利要求I所述的含气量测试装置，其特征在于，所述升降器(11)通过所述吊绳(12)连接所述储液罐(10)，所述计算机(15)通过第二数据传输线(14)控制所述升降器(11)来调整所述储气罐(7)与所述储液罐(10)中的液面高度相同。
3.根据权利要求I所述的含气量测试装置，其特征在于，所述待测样品(I)为页岩或煤心。
4.根据权利要求I所述的含气量测试装置，其特征在于，所述特定液体(6)为饱和食盐水。
5.如权利要求I至4任一项所述的含气量测试装置，其特征在于，所述样品存放装置(101)和所述气体体积测量装置(102)为多个，两者一一对应，使得可以同时测量多个待测样品(I)的含气量。
全文摘要
本发明公开了一种含气量测试装置，由样品存放装置、气体体积测量装置及计算机组成，样品存放装置连接于气体体积测量装置，气体体积测量装置连接于计算机；其中，样品存放装置包括密封罐以及出气口，密封罐用于存放待测样品；气体体积测量装置包括进气口、储气罐、橡皮软管、体积流量计、储液罐、升降器以及吊绳，储气罐中存放特定液体；出气口通过排气管连接至气体体积测量装置的进气口，储气罐通过橡皮软管连接储液罐，体积流量计安装在连接储气罐与储液罐的橡皮软管上，用于测量流经的液体体积，即待测样品解吸出的气体体积，通过第一数据传输线将测得数据传送至计算机。本发明大大提高了自动化程度、工作效率和实验效率。
文档编号G01N7/00GK102607989SQ201210058520
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者刘人和, 刘洪林, 李晓波, 林英姬, 王红岩, 申卫兵, 董雷, 薛华庆, 郭伟, 闫刚 申请人:中国石油天然气股份有限公司