岩石密闭粉碎残余气测试装置制造方法
【专利摘要】一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它包括有测试桶，测试桶包括密封桶体，在密封桶体上端连接有密封盖，在密封盖的上端设有气体测试口，在密封桶体下端连接有碎样收集仓，在碎样收集仓下端设有载气入口，在密封桶体的内部设有待碎样品仓，在该待碎样品仓底部设有进入待碎样品仓一部分圆弧的碎样砂轮，该碎样砂轮的中部设置有动力转轴，该动力转轴内端设置在密封桶体内的密封轴承上，该动力转轴的另一侧由密封轴承支承后伸出密封桶体，与电机的连接轴连接。本发明的有益效果是：设备体积小、能耗低，工作噪声小，样品破碎后可直接与配套仪器进行分析测试，可直接测试出样品残余气的含量，进而通过解吸气、残余气的释放曲线计算出样品的含气总量。
【专利说明】岩石密闭粉碎残余气测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油、天然气勘探测试【技术领域】，属于一种岩石密闭粉碎残余气测试
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]煤及页岩储层的含气量大小决定了其开发是否具有商业价值。准确测定煤、泥页岩中的烃类气体含量是保证煤层气和页岩气资源量评价结果准确性的关键所在。
[0003]含气量为损失气、解吸气和残余气的总和。损失气为岩心样品采集过程中散失的部分，通过保压取心可以精确测量，但成本昂贵，国内一般为密闭取心、常规取心、清水取心，通过实验数据回归或二次取心拟合可以获得损失气的含量。
[0004]解吸气的测量方法比较成熟，国内不同单位相继研发了可供实验室和现场使用的解吸气测试仪器。目前国内外针对煤、页岩的解吸气测量装置，主要有三种:(1)直接体积测量装置，是对解吸气的总体积或不同时间段的解吸气体积进行直接测量；(2)体积流量测量装置，是通过测量解吸气的体积流速获得其总体积或不同时间段的体积；(3)质量流量测量装置，是通过测量解 吸气的质量流速来计算其体积流速，以获得解吸气体的总体积或不同时间段的体积。但在数据的统一和可对比性上仍需进一步改进。
[0005]残余气为岩石中存在被结构性约束的天然气，是煤层气和页岩气的重要组成部分，这部分气体在自然解吸条件下是不会释放的，其测试一般需要将岩心粉碎到一定粒度后进行的，或通过高温驱赶方法测试的，目前尚无好的办法测量。目前，国内外已有的方法是将解吸气测试后的样品装入密封罐中，并在其中加入钢珠，通过震动的方式使钢珠撞击岩石使其破碎，这种方式的缺点是:
[0006]1.设备笨重、体积大，耗能高；
[0007]2.工作时震动大、噪声大，噪声污染严重；
[0008]3.样品破碎的粒度不可控制；
[0009]4.破碎后的样品仅能测量有没有烃类气体，不能给出单位质量岩石内的含气量。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它克服了上述缺点，具有设备体积小、能耗低，工作噪声小，样品破碎后可直接与配套仪器进行分析测试，可直接测试出样品残余气的含量，进而通过解吸气、残余气的释放曲线计算出样品的含气总量等优点。
[0011]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0012]一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它包括有测试桶(4)、测试桶支架(2)、电机
(I)、连接轴(3)，该测试桶(4)通过桶架(5)与测试桶支架(2)固定连接，所述的测试桶(4)包括密封桶体(9)，在密封桶体(9)上端连接有密封盖(8)，在密封盖(8)的上端设有气体测试口(7)，在密封桶体(9)下端连接有碎样收集仓(14)，在碎样收集仓(14)下端设有载气入口(16)，在密封桶体(9)的内部设有待碎样品仓(10)，在该待碎样品仓(10)底部设有进入待碎样品仓(10) —部分圆弧的碎样砂轮(12)，该碎样砂轮(12)的中部设置有动力转轴(13)，该动力转轴(13)内端设置在密封桶体(9)内的密封轴承(21)上，该动力转轴(13)的另一侧由密封轴承(21)支承后伸出密封桶体(9)，与电机⑴的连接轴(3)连接。
[0013]在待碎样品仓(10)内设置有配置压片(11)。
[0014]在载气入口(16)的上部设有气体过滤器(15)。
[0015]在密封桶体(9)与其下端连接的碎样收集仓(14)的连接处设有密封圈(18)，在密封桶体(9)与其上端连接的密封盖(8)的连接处设有密封垫(19)。
[0016]在碎样收集仓(14)的下端设有支撑架(17)。
[0017]在密封桶体(9)的外壁上设有与桶架(5)连接的凹槽(22)，在该凹槽(22)的密封桶体(9)另一侧下部设有动力转轴输出端凹槽(23)，在该动力转轴(13)的输出轴上套接有压盖密封垫(20)。
[0018]在气体测试口(7)和载气入口(16)上分别设置有密封螺母(6、17)。
[0019]本发明的有益效果是:设备体积小、能耗低，工作噪声小，样品破碎后可直接与配套仪器进行分析测试，可直接测试出样品残余气的含量，进而通过解吸气、残余气的释放曲线计算出样品的含气总量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构立体示意图。
[0021]图2是本发明的测试桶的剖视结构示意图。
[0022]图3是图2A-A剖视结构示意图。
[0023]图4是本发明的密封桶体剖视结构示意图。
[0024]图5是图4右视示意图。
[0025]图6是图4左视示意图。
[0026]图7是图5仰视示意图。
[0027]图8是图5俯视示意图。
[0028]图9是图5立体示意图。
[0029]附图标号:1、电机；2、测试桶支架；3、连接轴；4、测试桶；5、桶架；6、密封螺母；7、气体测试口 ；8、密封盖；9、密封桶体；10、待碎样品仓；11、配置压片；12、碎样砂轮；13、动力转轴；14、碎样收集仓；15、气体过滤器；16、载气入口 ；17、密封螺母；18、密封圈；19、密封垫；20、压盖密封垫；21、密封轴承；22、凹槽；23、动力转轴输出端凹槽。
【具体实施方式】
[0030]参见图1?图9所示:一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它包括有测试桶4、测试桶支架2、电机1、连接轴3，该测试桶4通过桶架5与测试桶支架2固定连接，所述的测试桶4包括密封桶体9，在密封桶体9上端连接有密封盖8，在密封盖8的上端设有气体测试口 7，在密封桶体9下端连接有碎样收集仓14，在碎样收集仓14下端设有载气入口 16，在密封桶体9的内部设有待碎样品仓10，在该待碎样品仓10底部设有进入待碎样品仓10 —部分圆弧的碎样砂轮12，该碎样砂轮12的中部设置有动力转轴13，该动力转轴13内端设置在密封桶体9内的密封轴承21上，该动力转轴13的另一侧由密封轴承21支承后伸出密封桶体9，与电机I的连接轴3连接。
[0031]在待碎样品仓10内设置有配置压片U。
[0032]在载气入口 16的上部设有气体过滤器15。
[0033]在密封桶体9与其下端连接的碎样收集仓14的连接处设有密封圈18，在密封桶体9与其上端连接的密封盖8的连接处设有密封垫19。保证其气密性；
[0034]在碎样收集仓14的下端设有支撑架17。
[0035]在密封桶体9的外壁上设有与桶架5连接的凹槽22，在该凹槽22的密封桶体9另一侧下部设有动力转轴输出端凹槽23，在该动力转轴13的输出轴上套接有压盖密封垫20。
[0036]在气体测试口 7和载气入口 16上分别设置有密封螺母6、17。
[0037]本发明的装置是将煤、页岩等岩石样品(含烃类气体为佳)从装置的上方放入待碎样品仓10中，样品上方放好配重压片11，然后盖上密封盖8，由于气体测试口 7和载气入口 16处都有特制的密封垫及密封圈的存在，整套装置可处于密封状态；
[0038]当样品装入后，密封盖8盖好，整套装置密封后，启动动力转轴13连接的外部动力来源电机1，从而带动动力转轴13转动，使固定于动力转轴上的碎样砂轮12随之转动，电机I为可变频调速电机，具体转速可根据样品的软、硬程度，样品的数量由用户自己设定。粉碎样品在自身重力及配重压片11的作用下与碎样砂轮12接触、摩擦，样品随着摩擦逐渐被粉碎，粉碎后的样品因重力落入下部的碎样收集仓14内；
[0039]碎样收集仓14底部中心为载气入口 16，载气入口 16上部为气体过滤器15，该气体过滤器15为金属密网结构，其存在可保证碎样不会落入载气入口 16内，而且还不影响载气从载气入口经气体过滤器进入碎样收集仓14内；
[0040]当全部待粉碎样品经碎样砂轮12研磨粉碎后，打开桶架5，将该测试桶4移走放入专门的分析测试系统中，分析测试系统将整套测试桶4加热到用户设定温度，然后从载气入口 16注入载气，其携带粉碎后的样品中的烃类物质经气体测试口 7流出，进入测试系统的检测器内，从而检测出粉碎后的样品中所含的烃类气体的总量。
[0041 ] 本发明的整套装置采用不锈钢材质，可实现电加热。
[0042]动力转轴13外接调速电机1，操作者可根据需要适时改变电机转速来控制碎样砂轮12的转速，进而控制岩石样品的研磨速度和粒度。
[0043]整个装置采用螺纹连接密封，连接螺纹处采用耐高温的密封胶圈或密封垫的方式进行密封。
[0044]以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种页岩密闭粉碎残余气测试装置，它包括有测试桶(4)、测试桶支架(2)、电机(I)、连接轴(3)，该测试桶(4)通过桶架(5)与测试桶支架(2)固定连接，其特征在于:所述的测试桶(4)包括密封桶体(9)，在密封桶体(9)上端连接有密封盖(8)，在密封盖(8)的上端设有气体测试口(7)，在密封桶体(9)下端连接有碎样收集仓(14)，在碎样收集仓(14)下端设有载气入口(16)，在密封桶体(9)的内部设有待碎样品仓(10)，在该待碎样品仓(10)底部设有进入待碎样品仓(10) —部分圆弧的碎样砂轮(12)，该碎样砂轮(12)的中部设置有动力转轴(13)，该动力转轴(13)内端设置在密封桶体(9)内的密封轴承(21)上，该动力转轴(13)的另一侧由密封轴承(21)支承后伸出密封桶体(9)，与电机(I)的连接轴⑶连接。
2.根据权利要求1所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在待碎样品仓(10)内设置有配置压片(11)。
3.根据权利要求1或2所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在载气入口(16)的上部设有气体过滤器(15)。
4.根据权利要求3所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在密封桶体(9)与其下端连接的碎样收集仓(14)的连接处设有密封圈(18)，在密封桶体(9)与其上端连接的密封盖(8)的连接处设有密封垫(19)。
5.根据权利要求4所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在碎样收集仓 (14)的下端设有支撑架(17)。
6.根据权利要求5所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在密封桶体(9)的外壁上设有与桶架(5)连接的凹槽(22)，在该凹槽(22)的密封桶体(9)另一侧下部设有动力转轴输出端凹槽(23)，在该动力转轴(13)的输出轴上套接有压盖密封垫(20)。
7.根据权利要求6所述的页岩密闭粉碎残余气测试装置，其特征在于:在气体测试口(7)和载气入口(16)上分别设置有密封螺母出、17)。
【文档编号】G01N33/24GK104020275SQ201410249841
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】任收麦, 汪双清, 杨仁政, 吴非, 邵广宇, 郭天旭, 周志 申请人:中国地质调查局油气资源调查中心, 国家地质实验测试中心, 海城市石油化工仪器厂