便携式页岩气解吸观测与自动测量装置的制作方法

本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置，涉及一种对岩心样本进行含气性解吸测试的装置，属于页岩气检测领域。特别涉及一种便于移动携带，且能够在外部直接观测页岩气解吸过程，并能够自动记录解吸气体数据，无需专人看守的测试装置。

背景技术：

页岩气作为一种清洁能源，自2005年我国开展页岩气资源调查与评价以来，我国的页岩气年产量已达世界第二，页岩的含气量作为页岩气资源评价的一项关键参数，其须在岩心出筒时采集岩心进行页岩气解吸测试，对实验的时效性要求极高，现有的页岩气解吸测试设备种类繁多，第一类为采用排水法，通过量筒获取页岩解吸气体积，需要人工按时记录解吸气体体积，在测量过程中须专人看守，人工成本高；另一类为通过流量计实现对页岩解吸气体积进行自动记录，但常集成多个煤样罐、检测及加热等多个模块，体积较大不便于移动或须安放在移动解吸车上，极大的提高了对场地的要求；用于盛装岩心样品的罐体多采用金属煤样罐或者将其置于密闭空间中，无法直接观测页岩气的解吸过程，导致测量时无法直接获取含气性解吸样品的水浸实验影像资料，无法满足对页岩结构影响解吸作用和总含气量研究的需要。

公告号cn202903638u公开了一种页岩气含气量便携测量仪，包括实验箱、气体体积测量器和密封罐，该装置在使用时需要人员多次开关阀门进行排气与进气测量，使在整个测量过程中需要有专人看守工作，使得人工成本较高，且用于测量的岩心样本被放置在实验箱中的密封罐内，无法直接观测页岩解吸过程，导致测量时无法直接获取含气性解吸样品的水浸实验影像资料，无法满足对页岩结构影响解吸作用和总含气量研究的需要。

公告号cn204228566u公开了一种页岩气含量测量仪，属于页岩气勘探技术领域，包括页岩解吸试验箱、气体体积测量器以及抽气机，该装置在使用时需要人员多次开关阀门进行排气与进气测量，使在整个测量过程中需要有专人看守工作，使得人工成本较高，且用于测量的岩心样本被放置在实验箱中的密封罐内，无法直接观测页岩解吸过程，导致测量时无法直接获取含气性解吸样品的水浸实验影像资料，无法满足对页岩结构影响解吸作用和总含气量研究的需要。

公告号cn109342264a公开了一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置及方法，包括自粉碎解吸罐、双向旋转电机、计量罐、参考罐、取样罐、真空泵、电子差压计、电加热浴槽和冷却槽，该装置设置多个罐体及槽体，体积较大不便于移动或安放在移动解吸车上，对野外场地要求较高。设备操作、检修的专业技术含量高，不便于现场操作和快速检修，不能很好的适应野外苛刻条件下的作业需要。

技术实现要素：

为了改善上述情况，本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置提供了一种便于移动携带，且能够在外部直接观测页岩解吸过程，并能够自动记录页岩气数据，无需专人看守的测试装置。流量计与笔记本电脑连接，实时显示并存储页岩气的解吸数据，避免了专人看守工作，降低人工成本。

本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置是这样实现的：本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置由压力表、记泡器、气阀、气管、甲烷流量计、气体采样袋、气体采样泵、煤样罐体、温度显示器、煤样罐盖、上镂空金属垫网、硅胶密封圈、下镂空金属垫网、硅胶加热器、加热器电源线、底部支撑弹簧和外接感温探头组成，煤样罐盖盖置于煤样罐体顶部，所述煤样罐盖和煤样罐体外侧壁螺纹连接，所述煤样罐盖和煤样罐体顶部之间置有上镂空金属垫网，所述上镂空金属垫网和煤样罐体顶部端面之间置有硅胶密封圈，所述煤样罐体采用透明pp材质制成，所述煤样罐体为带台阶式缩径结构，硅胶加热器置于煤样罐体内部台阶处，所述硅胶加热器上连接有加热器电源线，所述加热器电源线一端嵌置于煤样罐体壁内，所述煤样罐体外侧壁上置有电源插口，且和加热器电源线电连接，外接感温探头置于煤样罐体内壁上，且位于硅胶加热器的下方，所述煤样罐体外壁上置有测温插口，且和外接感温探头电连接，下镂空金属垫网置于煤样罐体内，且位于硅胶加热器的上方，底部支撑弹簧的一端和下镂空金属垫网底部相连接，所述底部支撑弹簧的另一端和煤样罐体内底面相连接，所述煤样罐盖上开有气孔，所述气孔和煤样罐体内部相连通，所述甲烷流量计的进气端通过气管和煤样罐盖上的气孔相连通，所述甲烷流量计和煤样罐盖间的气管上设置有记泡器和气阀，所述气阀位于记泡器和煤样罐盖间的气管上，所述气体采样泵上的进气端通过气管和甲烷流量计的出气端相连通，所述气体采样袋通过气管和气体采样泵的出气端相连通，所述温度显示器插接置于外接感温探头的测温插口上，所述压力表置于煤样罐盖上，所述气管为透明pvc气管，所述加热器电源线长度大于煤样罐体高度。

有益效果

一、流量计与笔记本电脑连接，实时显示并存储页岩气的解吸数据，避免了专人看守工作，降低人工成本。

二、煤样罐为透明材质，并且放置在外界环境，可对内部的岩心样品直接观测，便于对页岩结构影响解吸作用和总含气量研究。

三、结构与组成较为简单，体积小巧便于携带和移动。

四、底部支撑弹簧与上镂空金属垫网、下镂空金属垫网共同固定样品，便于移动测试和图像采集。

五、记泡器中的水或特定液体可以溶解h2s等极性有毒气体，实现对解吸的气体进行过滤，保护计量设备等。

附图说明

图1为本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置的结构示意图。

图2为本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置煤样罐的结构示意图。

附图中

其中为：压力表1，记泡器2，气阀3，气管4，甲烷流量计5，数据线6，笔记本电脑7，气体采样袋8，气体采样泵9，煤样罐体10，温度显示器11，煤样罐盖12，上镂空金属垫网13，硅胶密封圈14，下镂空金属垫网15，硅胶加热器16，加热器电源线17，底部支撑弹簧18，外接感温探头19。

具体实施方式：

本实用新型便携式页岩气解吸观测与自动测量装置是这样实现的，由压力表1、记泡器2、气阀3、气管4、甲烷流量计5、气体采样袋8、气体采样泵9、煤样罐体10、温度显示器11、煤样罐盖12、上镂空金属垫网13、硅胶密封圈14、下镂空金属垫网15、硅胶加热器16、加热器电源线17、底部支撑弹簧18和外接感温探头19组成，煤样罐盖12盖置于煤样罐体10顶部，所述煤样罐盖12和煤样罐体10外侧壁螺纹连接，所述煤样罐盖12和煤样罐体10顶部之间置有上镂空金属垫网13，所述上镂空金属垫网13和煤样罐体10顶部端面之间置有硅胶密封圈14，所述煤样罐体10采用透明pp材质制成，所述煤样罐体10为带台阶式缩径结构，硅胶加热器16置于煤样罐体10内部台阶处，所述硅胶加热器16上连接有加热器电源线17，所述加热器电源线17一端嵌置于煤样罐体10壁内，所述煤样罐体10外侧壁上置有电源插口，且和加热器电源线17电连接，外接感温探头19置于煤样罐体10内壁上，且位于硅胶加热器16的下方，所述煤样罐体10外壁上置有测温插口，且和外接感温探头19电连接，下镂空金属垫网15置于煤样罐体10内，且位于硅胶加热器16的上方，底部支撑弹簧18的一端和下镂空金属垫网15底部相连接，所述底部支撑弹簧18的另一端和煤样罐体10内底面相连接，所述煤样罐盖12上开有气孔，所述气孔和煤样罐体10内部相连通，所述甲烷流量计5的进气端通过气管4和煤样罐盖12上的气孔相连通，所述甲烷流量计5和煤样罐盖12间的气管4上设置有记泡器2和气阀3，所述气阀3位于记泡器2和煤样罐盖12间的气管4上，所述气体采样泵9上的进气端通过气管4和甲烷流量计5的出气端相连通，所述气体采样袋8通过气管4和气体采样泵9的出气端相连通，所述温度显示器11插接置于外接感温探头19的测温插口上，所述压力表1置于煤样罐盖12上，所述气管4为透明pvc气管4，所述加热器电源线17长度大于煤样罐体10高度。

使用时，首先向煤样罐体10内注满水，将岩心样品放置到煤样罐体10内的下镂空金属垫网15上，再将带上镂空金属垫网13和硅胶密封圈14的煤样罐盖12固定到煤样罐体10上，使岩心样品被限位住，对样品进行室温条件下解吸与观测。模拟地层温度解吸过程中，将加热器电源线17接电，使硅胶加热器16对岩心样品加热，实现模拟特定温度条件下的解吸，解吸过程可以透过透明的煤样罐体10在外部观测，同时气体采样泵9工作，通过气管4将解吸过程中产生的气体抽进气体采样袋8中；

甲烷流量计5记录流量瞬时流速与累计流量，通过数据线6与电脑或累计计数器连接，实现对流量的自动记录，笔记本电脑7安装流量计软件，可以实时监测并记录到测试数据等相关参数，并可实时导出测试数据等相关参数；

通过温度显示器11可以检测煤样罐体10内的温度以进行调控；通过人工观察压力表1与记泡器2调节气阀3实现控制；

气体流速通过记泡器2中气泡的上升速度定的，记泡器2中的水或特定液体可以溶解h2s等极性有毒气体，保护计量设备等；气体采集袋充满后，与气管4断开，气体直接排到空气中，或通过接不锈钢管直接点火燃烧掉；

所述加热器电源线17长度大于煤样罐高度的设计，便于更换硅胶加热器16；

所述煤样罐体10为带台阶式缩径结构的设计，台阶面可支撑下镂空金属垫网15与硅胶加热器16，并可保护外接感温探头19与硅胶加热器16的外接口；

达到便于移动携带，且能够在外部直接观测页岩解吸过程，并能够自动记录页岩气解吸数据，无需专人看守的目的。

上述实施例为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“置于”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是折边连接、铆钉连接、销钉连接、粘结连接和焊接连接等固定连接方式，也可以是螺纹连接、卡扣连接和铰链连接等可拆卸连接方式，或者一体连接，也可以是电连接，或直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。