解吸出的气体体积 量，因为在同体积下气体的质量远小于液体的质量，所以可以通过测量质量来放大气体体 积的微小变化，这种间接测量方式极大程度的提高了测量的精密度，更加准确的描绘了页 岩气在解吸过程中的变化规律曲线，这是现有的气体流量计以及集气筒等直接测量气体体 积的方法所无法达到的测量精度。重量传感器通过应变机构的形变实现电位信号的变化， 数据精度高，测量线性度极好；而相比通常测量方法中使用的液位传感器，液位传感器通过 超声波、雷达信号或者光信号，将被测信号发射出去然后接受反射信号，计算传输时间，加 上本身信号的传输速度，来计算测量远距离被测物的距离，在测量结果上会有一定程度的 误差，尤其在不平的界面上实施测量，会加大误差量。
[0047] 本发明页岩气含气量测试仪区别于市面上常见的悬挂式侧重，采用上座式固定方 式，通过螺栓固定一个套罐在重量传感器上，然后将密封罐置于套罐中实施固定，避免了悬 挂式测重所带来的因设备晃动而引起的误差，对实验精度和准确度实现了很好的控制，使 数据更加精确，使仪器在各种恶劣的环境中都能够稳定的实施测量。
[0048] 本发明页岩气含气量测试仪在排气装置中设置了集气罩，将测量完的实验气体收 集起来，因测量的样品气体均属于可燃气体，且一次的排放量较大，若周围环境中有明火， 易引发火灾，没有安全性保障；其次测量的样品气体具体组分和含量均不确定，有待进一步 分析，使用集气罩可以将测量气体收集起来留待进一步分析测试，同时也避免了这部分气 体直接排向大气造成环境污染和温室效应，使测量过程更加节能环保。
[0049] 本发明采用恒温水浴锅模拟地层温度，加热快、可控精度高、寿命长，从而能够精 确保证仪器内环境温度的稳定，进而确保不同温度下测量曲线的完整性。在恒温水浴锅中 可放置4-6个解吸罐，可以实现多个样品的同时测量，大大节省测量时间，提高了现场解吸 的效率。
[0050] 本发明的连接管路均采用(63金属管线，减小了不同温度、压力变化下管路体积 的变化，从而减小了气体体积变化的影响，增加了体积测量的准确性。
[0051] 本发明采用上位机结合信号采集模块和各电磁阀，实现整个解吸过程的自动化控 制和操作，解放了人力，避免了人工操作带来的误差，不仅使测量过程简便易操作，而且提 高了测量精度，通过循环自检的方式确保仪器正常运行，增加了设备运行过程中的稳定性。 另外，本发明体积小、可移动、易操作，从而满足了现场解吸测量的需求。
[0052] 本发明页岩气气体含量测试方法中使用饱和氯化钠溶液作为集气排水的溶液，为 高温极性溶液，根据相似相容原理，页岩气中的主要成分为甲烷、一氧化碳等，属于非极性 物质，若使用自来水或者纯水，其中多少会溶解一些的被测气体，造成测量结果偏小，因此 为降低溶解体对于被测气的损耗，使用溶解量很低的饱和盐水。
[0053] 下面结合附图对本发明的页岩气含气量测试仪作进一步说明。
【附图说明】
[0054] 图1为本发明页岩气含气量测试仪的结构不意图。
【具体实施方式】
[0055] 如图1所示，本发明页岩气含气量测试仪包括样品解析装置、实时测量装置、排气 装置和采集与控制系统，解析装置通过第一金属管线41与实时测量装置连接，解析装置包 括恒温水浴锅11和解析罐12,解析罐12置于恒温水浴锅11中，解析罐12数量为4-6个， 恒温水浴锅11中设有与解析罐12底部形状相契合结构，将解析罐12置于契合结构中实施 固定，恒温水浴锅11中设置有温度变送器13,解析罐12包括罐体14、罐盖15、快速接头16、 0型密封圈17和保护盖18,罐体14与罐盖15之间设有0型密封圈17,罐体14与罐盖15 之间通过压紧螺栓连接，快速接头16通过螺纹连接固定在罐盖15上，快速接头16外部通 过可拆卸结构固定有保护盖18;实时测量装置包括箱体21、密封罐22、套罐25、重量传感器 23和盐水槽24,密封罐22、重量传感器23和盐水槽24均置于箱体21内，套罐25通过螺 栓连接固定在重量传感器23上，密封罐22置于套罐25内，套罐25内径大于密封罐22外 径0. 5-lmm，套罐25采用塑料制成，密封罐22采用硬质塑料制成，快速接头16通过第一金 属管线41与密封罐22的进气口连接；第一金属管线41上串联有第一电磁阀51，密封罐22 的排水口通过第二金属管线42与盐水槽连通，第二金属管线42与密封罐22连接一端伸入 密封罐22底部，第二金属管线42另一端伸入盐水槽24底部；排气装置包括容积栗31和集 气罩32,密封罐22的排气口通过第三金属管线43与容积栗31进气口连接，第三金属管线 43上串联有第二电磁阀52,容积栗31出气口通过金属管线伸入盐水槽24液面以下与集气 罩32进气口连接，集气罩32出气口连接第四金属管线44,第四金属管线44上串联有第三 电磁阀53 ;第一、第二、第三和第四金属管线均为(63金属管线；采集与控制系统包括上位 机、I/O控制卡、A/D数据采集卡和RS485-USB转换器，第一电磁阀51、第二电磁阀52和第 三电磁阀53分别通过导线与I/O控制卡相连，温度变送器13和重量传感器23分别通过导 线与A/D数据采集卡连接，I/O控制卡和A/D数据采集卡均通过RS485-USB转换器与上位 机连接。
[0056] 本发明页岩气含气量测试方法具体步骤如下：
[0057] (1)清洗：实验前使用清水对盐水槽24进行清洗，清洗完成后向盐水槽中注满饱 和盐水，所述饱和盐水为饱和氯化钠溶液；
[0058] (Ia)气密性检验：打开电源，关闭第一电磁阀51和第三电磁阀53,打开第二电磁 阀52,开启容积栗31，容积栗31抽气使密封罐22内呈负压，盐水经第二金属管线42进入 密封罐22,当到达重量上限时，关闭容积栗31，如果重量传感器测得的数据在± 1%。范围内 浮动，且持续6秒以上，说明装置的气密性良好；
[0059] (2)装样：将解吸罐12和第一金属管线41充满盐水，排除掉罐内和第一金属管线 内气体，当页岩岩心取出井口后，迅速装入解吸罐12中，并使用细粒石英砂填满解吸罐，排 除掉解吸罐内的水后密封，然后放入模拟地层温度的恒温水浴锅11中，将快速接头与第一 金属管线41连接，让岩心在解吸罐中自然解吸；
[0060] (3)排气注水：将密封罐22排出气体并注满盐水，关闭第一电磁阀51和第三电磁 阀53,关闭解吸罐阀门；打开第二电磁阀52,开启容积栗31，容积栗31经第三金属管线43 将密封罐22内残余气体排出，使密封罐22内呈负压，盐水经第二金属管线42进入密封罐 22,密封罐22总质量增加，电脑实时显示由重量传感器获取的质量数据和质量变化曲线， 当密封罐达到重量上限时，密封罐内已充满盐水，关闭容积栗31和第二电磁阀52 ;
[0061] (4)收集页岩气：关闭第三电磁阀53,打开第一电磁阀51和解吸罐阀门，页岩气从 解吸罐12解吸出来，经第一金属管线41进入密封罐22中，此时密封罐22内气压大于外界 大气压，密封罐22内的气体将密封罐内的盐水经第二金属管线42排入盐水槽24中，密封 罐内水位下降，密封罐总质量减少，质量参数通过重量传感器23传入上位机，进行实时监 控；
[0062] 此时已收集的页岩气体积Vg可如下计算：
[0064] Vg:已收集的页岩气体积，mL;
[0065] Amb:密封罐总质量的变化量，g;
[0066] Pb:盐水密度，g/ml;
[0067] 根据解吸时间可以计算出气体的生成速率vg:
[0069] vg:解吸罐中气体的生成速率，mL/s;
[0070] Vg:已解吸出的气体体积，mL;
[0071] t:解吸所经过的时间，s;
[0072] 当密封罐22总重量下降到质量下限时，密封罐内的盐水已全部排出，密封罐22内 装满了页岩气，说明一罐页岩气已收集完成；