专利名称：页岩气、煤层气含气量测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种含气量测试装置，尤其有关于一种页岩气、煤层气勘探开发技术领域中用于测试页岩气、煤层气含气量的页岩气、煤层气含气量测试装置。
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，一般需要几天甚至几周，而每隔几小时需要对实验数据进行记录，导致实物工作量很大，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，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，其主要是将大块样品直接粉碎后，使气体快速解吸出来，利用排水法测得解吸出的气体体积。但是，该种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过程；另外，由于采用排水法对页岩和煤解吸出的气体进行测量，当气体转化为液体体积时，小部分气体可能会溶解在液体中，导致最终测量得出的气体体积与页岩和煤实际解吸出的气体体积数据存在偏差，实验不准确。因此，迫切需要研发一种自动化程度高，又能精确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，来克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种页岩气、煤层气含气量测试装置，其能够自动完成页岩气、煤层气含气量测试工作，且实验结果更加准确。本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现本实用新型提供一种页岩气、煤层气含气量测试装置，所述页岩气、煤层气含气量测试装置包括样品存放装置，其具有密封罐，所述密封罐上设有出气口，所述密封罐内盛放有待测样品；气体体积测量装置，其与所述样品存放装置相连，所述气体体积测量装置具有干燥罐和与所述干燥罐相连的气体质量流量计，所述干燥罐具有进气口和出气口，所述气体质量流量计具有进气口和出气口，所述干燥罐的进气口与所述密封罐的出气口相连，所述干燥罐的出气口与所述气体质量流量计的进气口相连，所述干燥罐内盛放有干燥剂；计算机,其与所述气体质量流量计电连接。在优选的实施方式中，所述干燥罐的进气口与所述密封罐的出气口之间、以及所述干燥罐的出气口与所述气体质量流量计的进气口之间分别通过排气管相连。在优选的实施方式中，所述气体质量流量计通过数据传输线与所述计算机电连接。在优选的实施方式中，所述待测样品为页岩或煤心。在优选的实施方式中，所述样品存放装置和所述气体体积测量装置为多个，二者--对应相连。本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置的特点及优点是一、本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置，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量测试，其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、煤的储层储气能力。二、本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置，利用气体质量流量计直接对干燥罐内排出的气体流量进行测量，并将测量的数据传至计算机，以进行自动记录，大大提高了自动化程度和工作效率；另外，气体质量流量计可对页岩和煤心解吸出的气体流量进行直接测量，避免了现有技术中采用排液法测量气体体积，导致的部分气体溶解在液体中的情况，减小了测量误差。本实用新型既能够开展页岩气、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。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置的结构示意图。图2为本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置的一实施例结构示意图。图3为本实用新型的六个页岩气、煤层气含气量测试装置并联组成的测试系统的一实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型提供一种页岩气、煤层气含气量测试装置，其包 括样品存放装置1、气体体积测量装置2和计算机3。其中如图2所示，样品存放装置I具有密封罐11，所述密封罐11上设有出气口 111，所述密封罐11内盛放有待测样品12 ;气体体积测量装置2与所述样品存放装置I相连，所述气体体积测量装置2具有干燥罐21和与所述干燥罐21相连的气体质量流量计22，所述干燥罐21具有进气口 211和出气口 212，所述气体质量流量计22具有进气口 221和出气口 222，所述干燥罐21的进气口 211与所述密封罐11的出气口 111相连，所述干燥罐21的出气口 212与所述气体质量流量计22的进气口 221相连，所述干燥罐21内盛放有干燥剂23 ;计算机3与所述气体质量流量计22电连接。具体是，样品存放装置I的密封罐11为一刚体容器，其用于存放待测样品12，在本实施例中，该待测样品12为页岩或煤心。气体体积测量装置2的干燥罐21的进气口 211通过排气管4与密封罐11的出气口 111相连，密封罐11内的页岩或煤心解吸出的气体可自排气管4流入干燥罐21内，干燥罐21内盛放有干燥剂23，其用于对排入干燥罐21内的气体进行干燥；干燥罐21的出气口212通过另一排气管4连接在气体质量流量计22的进气口 221处，自干燥罐21内干燥后的气体将通过该排气管4流入气体质量流量计22内。气体质量流量计22为一种测量气体流量的装置，其工作原理是，气体质量流量计22内设有与其进气口 221和出气口 222相连通的毛细管，该毛细管上缠绕有加热线圈，在加热线圈的两端分别设置一个温敏元件来测量线圈两端的温差，进而通过电路对采集到的信号进行处理后得到所需要的气体流量指示。该气体质量流量计22已为一现有装置，其具体结构在此不再赘述。计算机3通过一数据传输线5与该气体质量流量计22电连接，该气体质量流量计22测量得出的气体流量数据将通过该数据传输线5传输至计算机进行记录。在进行页岩气、煤层气的含气量测试时，首先，将待测样品12密封在密封罐11内，将密封罐11、干燥罐21、气体质量流量计22和计算机3相互连接起来，此时，位于密封罐11内的待测样品12解吸出的气体经密封罐11的出气口 111排入干燥罐21内，经干燥罐21内干燥剂23的干燥处理后，排入气体质量流量计22中，气体质量流量计22测量得出气体流量数据，并将该数据通过数据传输线5传输至计算机3记录下来。本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置，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1、气体体积测量装置2和计算机3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量测试，其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、煤的储层储气能力。本实用新型利用气体质量流量计22直接对干燥罐21内排出的气体流量进行测量，并将测量的数据传至计算机3，以进行自动记录，大大提高了自动化程度和工作效率；另外，气体质量流量计22可对页岩和煤心解吸出的气体流量进行直接测量，避免了现有技术中采用排液法测量气体体积，导致的部分气体溶解在液体中的情况，减小了测量误差。本实用新型既能够开展页岩气、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。根据本实用新型的一个实施方式，所述样品存放装置I和所述气体体积测量装置2为多个，二者一一对应相连。在本实用新型中，设有六个样品存放装置I和六个气体体积测量装置2，两者一一对应相连，使得可以同时测量六个待测样品12的含气量。在图3中只示意了一组样品存放装置I与气体体积测量装置2的连接关系，其他五组连接方式相同。当然，本实用新型并不限于此，样品存放装置I和气体体积测量装置2也可以同时为4个或8个等等，使得组合而成的测量系统可以同时测量4个、8个或更多个待测样品12的含气量。依据本实用新型实施例的页岩气、煤层气含气量测试装置，已经成功开展了页岩气和煤层含气量现场测试实验工作。通过对七个不同预探井同一深度的页岩和煤心样品，分别利用本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置与美国矿务局(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，说明本实用新型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，其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，并且本实用新型还能够同时对多个页岩和煤心样品进行测定，提高了实验效率。以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种页岩气、煤层气含气量测试装置,其特征在于,所述页岩气、煤层气含气量测试装置包括 样品存放装置，其具有密封罐，所述密封罐上设有出气口，所述密封罐内盛放有待测样品; 气体体积测量装置，其与所述样品存放装置相连，所述气体体积测量装置具有干燥罐和与所述干燥罐相连的气体质量流量计，所述干燥罐具有进气口和出气口，所述气体质量流量计具有进气口和出气口，所述干燥罐的进气口与所述密封罐的出气口相连，所述干燥罐的出气口与所述气体质量流量计的进气口相连，所述干燥罐内盛放有干燥剂； 计算机，其与所述气体质量流量计电连接。
2.如权利要求1所述的页岩气、煤层气含气量测试装置，其特征在于，所述干燥罐的进气口与所述密封罐的出气口之间、以及所述干燥罐的出气口与所述气体质量流量计的进气口之间分别通过排气管相连。
3.如权利要求1所述的页岩气、煤层气含气量测试装置，其特征在于，所述气体质量流量计通过数据传输线与所述计算机电连接。
4.如权利要求1所述的页岩气、煤层气含气量测试装置，其特征在于，所述待测样品为页岩或煤心。
5.如权利要求1-4中任一项所述的页岩气、煤层气含气量测试装置，其特征在于，所述样品存放装置和所述气体体积测量装置为多个，二者一一对应相连。
专利摘要本实用新型公开了一种页岩气、煤层气含气量测试装置，其包括样品存放装置，其具有密封罐，所述密封罐上设有出气口，所述密封罐内盛放有待测样品；气体体积测量装置，其与所述样品存放装置相连，所述气体体积测量装置具有干燥罐和与所述干燥罐相连的气体质量流量计，所述干燥罐具有进气口和出气口，所述气体质量流量计具有进气口和出气口，所述干燥罐的进气口与所述密封罐的出气口相连，所述干燥罐的出气口与所述气体质量流量计的进气口相连，所述干燥罐内盛放有干燥剂；计算机，其与所述气体质量流量计电连接。本实用新型的页岩气、煤层气含气量测试装置，能够自动完成页岩气、煤层气含气量测试工作，且实验结果更加准确。
文档编号G01N7/00GK202837134SQ20122046274
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者薛华庆, 王红岩, 刘洪林, 闫刚, 刘人和, 李晓波, 郭伟, 申卫兵, 郑德温, 林英姬 申请人:中国石油天然气股份有限公司