本发明涉及油田开发研究中页岩样品含气量测试领域,尤其涉及一种用于精确测量页岩含气量的检测装置。
背景技术:
随着非常规油气的开采日渐成为当今能源行业的热点,页岩气的高质量开发成为油气行业追求的热点。页岩气在泥页岩中以吸附态、游离态等方式存在,如何预估页岩气区块内的页岩气储量从而为开发指明方向越来越受到地质学家的重视。目前对于泥页岩的含气量计算主要通过真实测量以及测井计算等方法,而页岩含气量的真实测量往往具有更高的参考价值,因此,精确测量页岩含气量的检测装置越来越重要。
目前,已有各种各样的检测装置被利用。cn103913398a公开了一种页岩含气量检测罐以及检测系统,该检测罐将罐体内部分多个腔体从而可以测试页岩不同位置的含气量。cn108982289a公开了一种页岩气现场解析装置,其包括解析模块、数据分析模块和显示模块等。
上述专利虽然都能够实现页岩的解析以及含气量的检测,但是对于如何能够精确的检测含气量并没有太多关注,从而在进行资源评价时往往与实际钻井评价结果差别较大,因此急需一种能够精确测量页岩含气量的装置。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种能够精确测量页岩含气量的检测装置,该检测装置可以在现场以及实验室检测使用,能够减少页岩气含气量测试中因为装置本身带来的数据误差,提高测量精度。
作为本发明的另一个目的,是利用该装置对页岩含气量进行精确测试的模拟实验方法。
为达到上述目的,本发明提出一种能够精确测量页岩含气量的检测装置,包括:解析组件和集气组件;所述解析组件包括:解析罐,用于封闭解析罐的顶盖,所述顶盖包括设置在顶盖底部周缘的橡胶密封条以及设置在顶盖柄部的上端的阀门,所述顶盖柄部的中部还设置有与外界联通的导管;集气组件,所述集气组件包括集气量筒,所述集气量筒包括设置在量筒顶部与量筒内部联通的导管,所述导管上设有阀门,顶盖上设置的导管与集气量筒上设置的导管通过橡胶软管连通。所述集气量筒竖直放置在水槽内,所述集气量筒通过支架得以固定。
如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐可以直接放置在恒温箱中。
如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐的内侧罐底可以设置加热电阻,加热电阻通过导线与外界电源相连。
如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐的外侧罐壁可以设置温度传感器和/或压力传感器。
如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐的底部可以设置进/出水口。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明通过可以上下移动的顶盖,顶盖柄部上端可以开关的阀门、集气量筒顶部可以开关的阀门等部件实现解析开始前通过排水实现解析罐、导管内原始空气的排出从而保证解析得到的气体更加接近页岩释放的气体组分,在解析结束后通过再次排水实现解析罐、导管内的页岩释放的气体完全被排进量筒从而保证解析气量的准确测试。
2、本发明具有准确、快速、简便的测定页岩解析中含气量的测试。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为能够精确测量页岩含气量的检测装置的结构示意图;
附图标记说明:
1-解析罐;2-橡胶密封条;3-顶盖;4-阀门;5-导管;6-橡胶软管;7-阀门;8-集气量筒;9-支架;10-水槽;11-温度和/或压力传感器;12-加热电阻;13-导线;14-导管;15-岩心。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本发明的细节。但是,在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。
请参考图1,为本发明用于能够精确测量页岩含气量的检测装置的结构示意图。包括:解析组件和集气组件;所述解析组件包括:解析罐1,用于封闭解析罐的顶盖3,所述顶盖包括设置在顶盖底部周缘的橡胶密封条2以及设置在顶盖柄部的上端的阀门4,所述顶盖柄部的中部还设置有与外界联通的导管5;集气组件,所述集气组件包括集气量筒8,所述集气量筒包括设置在量筒顶部与量筒内部联通的导管14,所述导管上设有阀门7,顶盖上设置的导管5与集气量筒上设置的导管14通过橡胶软管6连通。所述集气量筒竖直放置在水槽10内,所述集气量筒通过支架9得以固定。
在进行使用时,对于解析组件,将解析罐内装满盐水,将待测岩心放入盐水中,打开阀门4,将顶盖放入解析罐。对于集气组件,关闭阀门7,将量筒装满盐水倒置在装满盐水的水槽内,为之后的排水法集气做准备。用橡胶软管6将导管5和14连接从而实现解析组件和集气组件相连。之后,在关闭阀门7同时打开阀门4,然后将顶盖向下挤压来排出罐内空气,有罐内盐水通过阀门4排出时开始关闭阀门4,从而实现解析罐、顶盖以及导管5、橡胶软管6以及导管7内充满盐水,没有残余空气,保证了通过排水法收集到的气体基本上来自于页岩释放,从而保证了气体成分的准确以及气体含量的准确。
之后,对解析罐进行加热从而加快解析速率,作为本发明的一个实施例,如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐可以直接放置在恒温箱中从而实现加热。
作为本发明的另一个实施例,如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐的内侧罐底可以设置加热电阻12,加热电阻12通过导线13与外界电源相连,通过电阻发热实现加热。
之后,待温度达到预设温度后,打开阀门7从而保证解析罐内页岩释放的气体通过导管5、橡胶软管6、导管14进而进入量筒8,通过排水法计算收集到的气体体积,
作为本发明的一个实施例,当因为气体含量较多需要更换量筒时,只需要用夹子夹紧橡胶软管6端后,用装满盐水的集气量筒重新与橡胶软管6连接即可。
作为本发明的另一个实施例,如上所述的能够精确测量页岩含气量的检测装置,其中,解析罐的外侧罐壁可以设置温度传感器和/或压力传感器11,以此能够研究不同温度和/或压力下的页岩解析速率。
之后,当含气量不再变化或者变化不大时,继续向下挤压顶盖3,当发现有水开始从解析罐进入量筒8顶部时关闭阀门7,此时解析罐1、导管5以及橡胶软管6中的气体完全被排进量筒8,从而保证页岩释放的气体被无遗漏的准确计算。
针对上述各实施方式的详细解释,其目的仅在于对本发明进行解释,以便于能够更好地理解本发明,但是,这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制,特别是,在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合,从而组成其他实施方式,除了有明确相反的描述,这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中,而并不仅局限于所描述的实施方式。