一种页岩解吸气中甲烷碳同位素实时在线检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油气勘探领域，可用于非常规油气勘探中页岩解吸气中甲烷碳同位素现场在线检测，通过测量数据进行页岩吸附性能、页岩气赋存状态研宄。
【背景技术】
[0002]同位素分析技术主要集中在实验室内，通过同位素磁质谱对样品的同位素比值进行测定。磁质谱受体积、重量、辅助设备等因素影响，无法用于现场在线同位素分析。目前市场上出现了稳定同位素比红外光谱仪，具有一定的野外便携性和易操作性，主要用于大气背景下，温室气体0)2其稳定同位素在线监测。相对而言，对于烃类气体、尤其高浓度甲烷同位素的实时在线监测，缺少必要的技术手段。在页岩气勘探研宄中，页岩解吸过程时间长，解吸过程中甲烷同位素变化显著，但缺少对其解吸过程中碳同位素变化的在线实时监控设备，无法满足对页岩气赋存机理研宄的需要。
【实用新型内容】
[0003]目前缺少对页岩解吸过程中甲烷碳碳同位素变化的在线实时监控设备。而现有技术存在一定的局限性高精度同位素质谱仪不适用于现场在线分析；2稳定同位素比红外光谱仪主要用于大气背景下0)2同位素的分析。基于上述情况，本实用新型的目的是克服现有技术的局限性，实现页岩解吸气甲烷碳同位素的现场在线检测。
[0004]本实用新型涉及一种页岩解吸气中甲烷碳同位素实时在线检测装置，所述装置包括使用导管依次连接的页岩解吸罐、集气瓶、混气盒、燃烧炉和同位素检测仪。
[0005]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述页岩解吸罐与所述集气瓶间设有质量流量计。
[0006]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述页岩解吸罐与所述质量流量计间设有手动调节阀。
[0007]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述集气瓶的下部浸没于装有液氮的液氮杯中。
[0008]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述的集气瓶与所述的混气盒间设有采气栗O
[0009]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述集气瓶上部设有取样口，所述取样口与所述采气泵通过导管连接。
[0010]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述混气盒具有三个进气孔，分别与采气泵、氮气进气管和氧气进气管连接。
[0011]在本实用新型的一个优选实施方式中，所述同位素检测仪是稳定同位素比红外光谱仪。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]该装置用于页岩解吸气甲烷碳同位素的现场在线检测，设计简单、坚固耐用，非常适合在野外现场的中红外激光吸收光谱的同位素分析仪作为检测器，实现了页岩解吸气甲烷碳同位素的现场在线检测。
[0014]该实用新型装置能够实现页岩解吸气甲烷碳同位素的现场在线检测，为页岩气赋存机理和相态转化研宄提供基础数据支撑。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型页岩解吸气中甲烷碳同位素实时在线检测装置。
[0016]附图标记:
[0017]1-页岩解吸罐、2-调节阀、3-质量流量计、4-液氮容器、5-集气瓶、6_采气泵、7-混气盒、8-燃烧炉、9-同位素比红外光谱仪、10-氮气进气管、11-氧气进气管、12-放空口、13-取样口。
【具体实施方式】
[0018]以下结合实施例对本实用新型进行详细说明，但本实用新型的范围并不限于以下实施例。
[0019]下面结合附图对本实用新型的装置工作原理进一步说明:
[0020]如图1所示图中I为页岩解吸罐，外部有加热套，岩心置于解吸罐中加热释气；2为手动调节阀，可对流量进行控制；3为质量流量计用于对页岩解吸气量进行计量；4为液氮容器5为集气瓶，集气瓶对解吸气进行收集，经过液氮浴去除水汽、二氧化碳和C2+烃类气体的干扰；6为采气泵可设定流量将集气瓶中气体送入混气盒7中与一定量的氮气、氧气混合，送入燃烧炉8中，甲烷被氧化成二氧化碳，得到CO2浓度与空气背景值相近的待测气体，进入稳定同位素比红外光谱仪9中，检测碳同位素比值。
[0021]实施例1:
[0022]页岩岩心样品放入解吸罐内，开启调节阀，质量流量计记录气体流量，集气瓶浸入液氮中，去除H20、CO2, C2+烃类气体的干扰，此时采气泵开始工作(流速设定为lmL/min)，混气盒外接N2流速为60mL/min、0 2流速15mL/min。样品气体被引入混气盒并充分混合，进入600°C燃烧炉中，甲烷被氧化成二氧化碳，得到CO2浓度与空气背景值相近的待测气体，并以76mL/min的流速进入稳定同位素比红外光谱仪，实时在线检测碳同位素比值。
【主权项】
1.一种页岩解吸气中甲烷碳同位素实时在线检测装置，所述装置包括使用导管依次连接的页岩解吸罐、集气瓶、混气盒、燃烧炉和同位素检测仪。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述页岩解吸罐与所述集气瓶间设有质量流量计。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述页岩解吸罐与所述质量流量计间设有手动调节阀。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述集气瓶的下部浸没于装有液氮的液氮容器中。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述的集气瓶与所述的混气盒间设有采气泵。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述集气瓶上部设有取样口，所述取样口与所述采气泵通过导管连接。7.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述混气盒具有三个进气孔，分别与采气泵、氮气进气管和氧气进气管连接。8.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其特征在于，所述同位素检测仪是稳定同位素比红外光谱仪。
【专利摘要】本实用新型涉及一种页岩解吸气中甲烷碳同位素实时在线检测装置，所述装置包括使用导管依次连接的页岩解吸罐、集气瓶、混气盒、燃烧炉和同位素检测仪。
【IPC分类】G01N21/3504
【公开号】CN204705584
【申请号】CN201520119206
【发明人】陶成, 腾格尔, 翟常博, 俞凌杰, 王杰, 杨华敏, 王萍
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年2月28日