具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪的制作方法

文档序号:11661361阅读:417来源:国知局

本实用新型涉及气体吸附仪领域,尤其涉及一种具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪。



背景技术:

高温高压容量法测定吸附常压解吸特性,对于页岩气、煤层气等资源量开采、地下储量评估等具有重要意义。页岩气、煤层气等吸附常压解吸量数据测定的准确性关系到页岩气、煤层气等开发项目研究成果的成败及开采措施的实施,因此开展吸附常压解吸实验,准确测量吸附和常压解吸量,为开展渗流规律研究以及地下储量研究具有积极的意义。

由于页岩气等开采是一个常压解吸过程,因此应用吸附过程中得到的吸附气体量,对开采的参数进行确定是片面的。由于常压解吸过程的不可逆性,不能应用吸附过程来模拟常压解吸过程,实际样品的常压解吸量对于开采工作更具有实际意义。

常压解吸速度是衡量常压解吸的重要参数,准确确定常压解吸时间,对于正确预测页岩气井产能具有重要意义。因此常压解吸速度的测定,对勘探开发机研究过程中具有重要意义。

目前,国内外实验手段对常压解吸性能的研究,采用各自设计研制的半自动试验常压解吸装置,一方面使用不方便,需要人为看守;另一方面,此类实验装置测试准确度较差,误差大。



技术实现要素:

基于现有技术所存在的问题,本实用新型的目的是提供一种具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪,具有常压解吸功能,可实现全自动程序控制,无人值守运行,确保长时间实验过程中的自动控制,可保障实验顺利完成和高精度重现。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

本实用新型实施例提供一种具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪,包括:样品罐、吸附剂、过滤网、常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置、尾气集气装置和控制装置;其中,

所述样品罐内设有吸附剂,所述样品罐的输出管路经所述过滤网和常压解吸阀分别与并联设置的游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置连接;

控制装置,分别与常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置电气连接,控制常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置进行吸附与常压解吸处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的气体吸附仪,通过设置常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置与设有吸附剂的样品罐和过滤网构成了气体吸附仪,并通过设置的控制装置集中控制常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置,完成吸附与常压解吸的处理。该吸附仪,能实现全自动程序控制,无人值守运行,能保障实验顺利完成和高精度重现性;不仅能够测试吸附/常压解吸等温线、吸附/常压解吸量,同时还能够采集常压解吸速度等参数,方便实时绘制等温吸附曲线和常压解吸动力学曲线以及时间与常压解吸速度、常压解吸量曲线,计算吸附常数a和b,记录常压解吸初速度和常压解吸终值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪构成示意图;

图中各标号对应的部件为:1-样品罐,2-吸附剂,3-过滤网,4-常压解吸阀,5-游离集气阀,6-常压解吸集气阀,7-尾气集气阀,8-流量传感器,9-第一排气阀,91-第二排气阀,92-第三排气阀,10-游离集气阀,11-游离注水管,12-水,13-排水阀,14-常压解吸集气管,15-常压解吸注水管,16-尾气集气管,17-尾气注水管,182-第一注水阀,181-第二注水阀,18-第三注水阀,19-注水泵,20-储水箱。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示,本实用新型实施例提供一种具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪,包括:样品罐、吸附剂、过滤网、常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置、尾气集气装置和控制装置;其中,

所述样品罐内设有吸附剂,所述样品罐的输出管路经所述过滤网和常压解吸阀分别与并联设置的游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置连接;

控制装置,分别与常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置电气连接,控制常压解吸阀、游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置进行吸附与常压解吸处理。

上述气体吸附仪中,游离气集气装置包括:

游离集气管,设在装有水的游离注水管内,所述游离集气管上端经第一管路连接所述常压解吸阀连接,所述第一管路上设有游离集气阀;

所述游离集气阀后的所述第一管路上连接有带有第一排气阀的第一排气管;

所述游离注水管底部经第一注水阀和注水泵与装有水的所述储水箱连接。

上述气体吸附仪中,游离集气管上设有刻度标识。

上述气体吸附仪中,常压解吸集气体装置包括:

常压解吸集气管,设在装有水的常压解吸注水管内,所述常压解吸集气管上端经第二管路与所述常压解吸阀连接,所述第二管路上设有常压解吸集气阀和流量传感器;

所述流量传感器后的所述第二管路上连接有带有第二排气阀的第二排气管;

所述常压解吸注水管经第二注水阀和注水泵与装有水的所述储水箱连接。

上述气体吸附仪中,常压解吸集气管带有刻度标识。

上述气体吸附仪中,尾气集气装置包括:

尾气集气管,设在装有水的尾气注水管内,所述尾气集气管上端经第三管路与所述常压解吸阀连接,所述第三管路上设有尾气集气阀;

所述尾气集气阀后的所述第三管路上连接有带有第三排气阀的第三排气管;

所述尾气注水管经第三注水阀和注水泵与装有水的储水箱连接。

上述气体吸附仪中,尾气集气管带有刻度标识。

上述气体吸附仪中,游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置共有一个储水箱,注水泵可采用一个设在储水箱连接的总管上,注水阀可设置三个,分别设在总管连接游离注水管、常压解吸注水管和尾气注水管的分支管上。

上述气体吸附仪中,控制装置可采用PLC控制装置或单片机控制装置等。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1所示,本实施例提供一种具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪,可实现全自动程序控制,无人值守运行,能确保长时间实验过程中的自动控制,进而保障实验顺利完成和高精度重现;该具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪还可为数据分析系统提供数据,不仅能够测试吸附/常压解吸等温线、吸附/常压解吸量,同时还能够采集常压解吸速度等参数,实时绘制等温吸附曲线和常压解吸动力学曲线以及时间与常压解吸速度、常压解吸量曲线,计算吸附常数a和b,记录常压解吸初速度和常压解吸终值。该具有常压解吸功能的高温高压气体吸附仪,包括:样品罐1,吸附剂2,过滤网3,常压解吸阀4,游离集气阀5,常压解吸集气阀6,尾气集气阀7,流量传感器8,第一排气阀9,第二排气阀91,第三排气阀93,游离集气阀10,游离注水管11,水12,排水阀13,常压解吸集气管14,常压解吸注水管15,尾气集气管16,尾气注水管17,第一注水阀182,第二注水阀181,第三注水阀18,注水泵19和储水箱20。其中,装有吸附剂2的样品罐1经过滤网3和常压解吸阀4分别与游离气集气体装置、常压解吸集气装置和尾气集气装连接;

游离气集气装置由游离集气阀5、游离集气管10、游离注水管11经注第一注水阀182和注水泵19与装有水12的储水箱20连接组成,所述游离集气管10设置安装在游离注水管11内部,并且游离集气管带有刻度标识;

常压解吸集气装置由常压解吸集气阀6、流量传感器8、常压解吸集气管14、常压解吸注水管15经注第二注水阀181和注水泵19与装有水12的储水箱20连接组成,所述常压解吸集气管14设置安装在常压解吸注水管15内部,并且尾气集气管带有刻度标识;

尾气集气装置由尾气集气阀7、尾气集气管16、尾气注水管17经注第三注水阀18和注水泵19与装有水12的储水箱20连接组成,所述尾气集气管16设置安装在尾气注水管17内部,并且尾气集气管带有刻度标识。

三个排气阀9、91、92分别与游离集气装置、常压解吸集气装置和尾气集气装置连接(如图1所示)。

常压解吸过程中吸附剂在一定温度和压力下对气体进行吸附,而样品罐内未被吸附的游离态气体通过计算,即通过样品罐死体积和压力计算游离气体的体积,这部分气体在常压解吸阀和游离集气阀打开的瞬间,释放出来并通过排水法收集在游离集气装置内,瞬时(通常3-10s内)的游离气体的释放与速度通过排水定量的方法得到;游离气释放结束后,游离集气阀自动关闭,常压解吸集气阀自动打开,常压解吸气体的常压解吸量通过排水法被收集在常压解吸集气装置内,在常压解吸时间或常压解吸速度小于设定值后,常压解吸量和常压解吸速度通过质量流量传感器和排水法联合定量,准确度高,测试结果相互印证,数据可靠;常压解吸集气结束后,常压解吸集气阀自动关闭,尾气集气阀自动打开,常压解吸后期的尾气量和尾气常压解吸速度经排水法定量得到。

本实用新型实施例的具有常压解吸装置的高温高压气体吸附仪,其常压解吸过程由控制装置全自动控制,并且常压解吸过程由质量流量传感器和排水法联合定量,提高了测试的准确度及数据的可靠性。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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