用于油气微生物研究的模拟装置的制作方法

本发明涉及油气微生物勘探技术领域，具体涉及一种用于油气微生物研究的模拟装置。

背景技术：

油气微生物勘探技术重要基础之一是油气垂向运移理论，主要研究近地表土壤中微生物异常与地下深部油气藏的相关关系。应用油气微生物勘探技术开展油气藏预测，确定地质构造的含油气性和油气分布，指明油气藏位置，对于提高油气勘探成功率具有重要意义。

目前针对油气微生物勘探技术已经建立了多种油气指示菌培养和分子生物学检测方法，并且均能满足批量化高通量的检测要求，对这些检测方法在野外现场也进行了较为细致的评估。油气微生物勘探技术的建立是一个正演研究过程，也就是通过油气藏上方土壤样品和油气背景区土壤样品中微生物数量和种类的研究，来获取具有能够指示油气藏分布的专性微生物。而油气微生物勘探的最终目标是通过检测研究工区地表土壤中这种专性微生物数量和种群，来预测有利勘探区，是一种反演研究思路。因此，油气微生物勘探找油技术是建立在完善的正演理论基础之上，但是在正演理论建立的过程中，研究人员对于野外土壤样品油气背景信息的认识还存在一定的局限性，即不能百分之百肯定一例土壤样品是否来自于油气藏正上方或者背景区上方，不能确定样品中微生物变化是否是由烃类微渗漏引起的。另外，现有相关技术只对烃类微渗漏下烃类在土壤中的变化机制进行了模拟研究，未涉及到与油气联系紧密的土壤油气微生物的研究方法，因此不能有效的解决油气微生物勘探领域所存在的问题。

鉴于以上问题，我们需要创建出油气藏轻烃渗漏下的模拟环境，并把土壤样品置于这种确定油气背景信息的人工微宇宙模拟环境中，经过一定周期的培养，来分析土壤样品中油气指示微生物的变化规律，考察其数量及种群变化机制，获取油气敏感指示微生物。将为油气微生物勘探理论提供更为直接的实验依据，也 为油气微生物群落异常综合识别技术奠定基础。

由此，我们需要设计出一种用于油气微生物研究的模拟装置来模拟油气藏轻烃渗漏下的环境以进行理论研究。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于油气微生物研究的模拟装置。使用该模拟装置，能模拟地下油气藏微渗漏的烃类环境，为土壤微生物提供确定油气背景信息的生长环境。

根据本发明，提出了一种用于油气微生物研究的模拟装置，包括：

容器，

设置在容器的内腔中的隔网组件，隔网组件将容器的内腔分为上空间和下空间，

设置在容器的开口处的密封盖，

设置在容器的位于下空间处的侧壁上的进气组件，

设置在密封盖上的取气组件，

设置在密封盖上的抽气组件。

在一个实施例中，隔网组件可拆卸式设置在容器的内壁上，并且隔网组件包括多个上下间隔式设置的隔网，位于下方的隔网的各网孔面积小于位于上方的隔网的各网孔面积。

在一个实施例中，隔网的网孔构造为矩形，并且相邻的隔网的矩形网孔的分布方向交叉。

在一个实施例中，在隔网组件上能拆卸式设置支腿。

在一个实施例中，进气组件包括：

设置在所述容器的外壁上的法兰，所述法兰上设置有能与所述下空间连通的第一进气口，

设置在所述第一进气口处的用于封堵所述第一进气口的第一密封件，以及

用于将所述第一密封件压紧在所述法兰上的第一压帽，在所述第一压帽上设置有与所述第一进气口对应的第二进气口。

在一个实施例中，在法兰与容器的外壁之间第二密封件。

在一个实施例中，所述隔网组件位于所述容器高度的三分之一之上，和/或所 述进气组件位于所述容器高度的二分之一之下。

在一个实施例中，取气组件包括：

与密封盖固定连接的取气座，在取气座上设置有连通容器的内外的第一取气口，

设置在取气座上用于封堵第一取气口的第三密封件，

用于将第三密封件压紧在取气座上的第二压帽，在第二压帽上具有能与第一取气口相对应的第二取气口。

在一个实施例中，抽气组件包括：

与密封盖固定连接的阀座，在阀座上具有连通容器内外的抽气口，

设置在抽气口处的阀针，阀针上设置有能与抽气口选择性连通的抽气通道。

在一个实施例中，阀座与阀针螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于，可以向容器中放入土壤样品，并通过进气组件向容器内充入烃类气体，以模拟微渗漏烃类环境。则可以研究处于容器中的土壤的油气指示微生物群落特征和数量变化机制，为油气微生物勘探理论提供更为直接的实验依据，也为油气微生物群落异常综合识别技术奠定基础。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的实施例的用于油气微生物研究的模拟装置；

图2显示了根据本发明的实施例的模拟装置的纵剖面图；

图3显示了来自图2的a-a处的剖面图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1显示了根据本发明的实施例的用于油气微生物研究的模拟装置100。如图1所示，模拟装置100包括容器1、隔网组件2(如图2所示)、密封盖3、进气组件4、取气组件5和抽气组件6。其中，隔网组件2设置在容器1的内腔中，以将容器1的内腔分为上空间11和下空间12，可由图2中看出。密封盖3盖合在容器1的开口处，以用于密封容器1的内腔。进气组件4设置在容器1的壁上， 并位于下空间12处，以用于向下空间12内注入气体。取气组件5设置在密封盖3上，以用于通过取气组件5由容器1取气。抽气组件6设置在密封盖3上，以用于通过抽气组件6置换容器1内的残余气体。

进行试验时，可先将土壤样品放置到隔网组件2上，并在容器1内形成密闭的环境。然后，通过进气组件4向下空间12内充入烃类气体(例如烃类气体可以为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷混合气)，以模拟地下油气藏微渗漏的烃类环境，为土壤微生物提供确定油气背景信息的生长环境。在土壤样品培养过程中，可通过取气组件5获得容器1的内腔中的烃类气体，并可以进行色谱检测，以监控容器1内的烃类气体的组分和浓度。在土壤培养过程中，还可以通过抽气组件6置换容器1的内腔中的残余气体。由此，通过使用该模拟装置100能模拟烃类微渗漏环境中油气微生物数量和群落变化机制，为油气微生物勘探提供理论依据。

根据本发明，如图2所示，隔网组件2可拆卸式设置在容器1的内壁上，并且隔网组件2包括多个上下间隔式设置的隔网21。位于下方的隔网21的各网孔面积小于位于上方的隔网21的各网孔面积。在将土壤样品放到容器1内之前，需要除去杂质，并经筛网均一化处理。然后，将均一化处理过的土壤样品放到位于最上方的隔网21上。此时，土壤样品有可能会通过最上方的隔网21向下掉落，而由于下方的隔网21的各网孔面积小于处于上方的隔网21的各网孔面积，则下方的隔网21阻止了土壤样品的进一步掉落。从而通过上述设置避免了土壤样品过多的掉落到容器1的底壁上，保证了容器1的内腔的清洁，同时保证了更好的试验效果。

优选地，隔网21可由塑料等材料制成，以避免隔网21与其他物质(例如水或烃类气体等)发生化学反应而影响试验结果。并且，为了制造方便，隔网21上的各网孔可为均匀分布在隔网21上的孔。而隔网21上的孔可以为圆形、方形、多边形、梅花形等任意形状。但是，为了降低加工成本，进一步优选地，隔网21的网孔构造为矩形。具有这种结构的隔网21易于加工，方便制造。例如，相邻的两个隔网21的矩形网孔的分布方向交叉。也就是，上下两个隔网21的矩形网孔的分布方向不能重叠，以减少隔网组件2的土壤掉落面积。由此，通过上述设置，在能保证气体能顺利通过隔网组件2的情况下，避免更多的土壤掉落到容器1的底壁上。

在一个实施例中，如图2所示，可以在容器1的内壁上设置承接座13，以安 放隔网组件2。在从上到下的方向上，容器1的内径可减小，以形成凸台状的承接座13，用于防止隔网组件2。通过这种设置隔网组件2可以稳定的设置在容器1的内腔中，并能实现迅速定位。

在另一个实施例中，还可以在隔网组件2上能拆卸式设置支腿(图中未示出)。支腿能将隔网组件2设置在容器1的内腔中。同时，由于支腿能从隔网21上拆卸下来，由此，在使用过程中，可以通过更换不同的支腿而调节支腿的长度，以将隔网组件2置于容器1的不同位置，从而满足不同的试验要求。

如图3所示，进气组件4包括法兰41，第一密封件42和第一压帽43。其中，法兰41设置在容器1的外壁上，且法兰41上设置有能与下空间12连通的第一进气口44。第一密封件42设置在第一进气口44处，以用于密封式封堵第一进气口44。优选地，第一密封件42可以为橡胶塞。第一压帽43与法兰41固定连接，以将第一密封件42压紧在法兰41上，以保证进气组件4处的密封效果。优选地，第一压帽43与法兰41螺纹连接。同时，在第一压帽43上设置有与第一进气口44对应的第二进气口45。优选地，在法兰41与容器1的外壁之间第二密封件46，以保证法兰41与容器1的外壁之间的密封性。优选地，第二密封件46为橡胶密封圈。在试验过程中，可利用针筒通过第二进气口45后刺穿第一密封件42，以向容器1内注入气体。如果需要置换容器1内的气体时，还可以拆卸下第一压帽43以使得下空间12通过第一进气口44与外界连通。

为了能更好的模拟地下油气藏微渗漏的烃类环境，同时为了保证容器1的内腔的优化利用，隔网组件2位于容器1高度的三分之一之上。和/或进气组件4位于容器1高度的二分之一之下。例如，隔网组件2可以处于容器1的高度中间位置处。而进气组件4位于容器1的高度四份之一位置处。

如图2所示，取气组件5包括取气座51、第三密封件52和第二压帽53。取气座51与密封盖3固定连接。并且，在取气座51上设置有连通容器1的内外的第一取气口54。第三密封件52设置在取气座51上以用于封堵第一取气口54。第二压帽53与取气座51固定连接，以用于将第三密封件52压紧在取气座51上。优选地，第二压帽53与取气座51螺纹连接。同时，在第二压帽53上具有能与第一取气口54相对应的第二取气口55。优选地，第三密封件52为橡胶塞。在试验过程中，可利用针筒通过第二取气口55后刺穿第三密封件52，从容器1内取出气体，再对气体进行色谱检测等，以检控容器1内的气体组分和浓度。

如图2所示，抽气组件6包括阀座61和阀针62。其中阀座61固定设置在密封盖3上，并且在阀座61上具有连通容器1的内外的抽气口63。阀针62设置在抽气口63处，并且阀针62上设置有能与抽气口63选择性连通的抽气通道64。优选地，阀针62通过螺纹连接到阀座61上，在阀针62相对于阀座61旋松活动时，抽气口63与抽气通道64连通。此时，将第一密封件42由第一进气口44处取下，以连通容器1的内腔和外界，并在阀针62上连接真空泵等设备，以将容器1内的气体置换出来。而在阀针62相对于阀座61旋紧后，抽气口63与抽气通道64截止，以密封容器1，并保证容器1的内腔的密封性。

为了操作方便，简化模拟装置100的结构，如图2所示，密封盖3可通过螺纹连接形式设置在容器1的开口处。并且在密封盖3和容器1之间设置第四密封件7，以保证容器1的密封性，更好的模拟地下油气藏微渗漏的烃类环境。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。