技术特征：
1.一种含气量测试装置，其特征在于，包括：解吸模块，所述解吸模块主体为解吸罐，岩心样品置于所述解吸罐内，所述解吸罐为密封装置，用于释放解吸气，所述解吸罐外侧包裹有加热保护层，用于岩心样品加热保温，所述解吸罐底部还设有温度传感器和氦气进气阀，所述温度传感器用于测量解吸罐内岩样温度，所述氦气进气阀用于排出解吸罐空腔内的空气；气体缓冲模块，所述气体缓冲模块主体为集气罐，所述集气罐通过两根管道与所述解吸罐连接，其中第一条管道上安装有第一手动阀，其中第二条管道上安装有第一安全阀，所述第一手动阀和第一安全阀用于调节解吸罐内气压，所述集气罐上还安装有第二手动阀，所述第二手动阀出口用管道连接有第二安全阀，所述第二手动阀和第二安全阀用于调节集气罐内压力，所述集气罐上还安装有采气阀，所述采气阀用于采集气样；数据采集模块，所述数据采集模块核心为下位机，所述下位机与温压传感器信号相连，所述温压传感器置于解吸罐内壁，用于采集解吸罐内气体温度和压力数据，所述下位机还与无线信号传输单元相连，所述无线信号传输单元用于发送和接收无线信号，所述下位机还与存储单元相连，所述存储单元用于存储实时下位机计算出的瞬时解吸气量，所述下位机还与电池模组相连，所述电池模组用于向下位机供电，所述下位机用于读取温压传感器数据并将计算得出的瞬时解吸气量数据存储至存储单元、经无线信号传输模块接收/发射无线信号；加热控温模块，主体为温度控制单元，所述温度控制单元与解吸模块的温度传感器信号相连，温度控制单元也与解吸模块的加热保温单元相连，所述温度控制单元用于控制解吸罐温度维持在自定义的预设温度上；数据中转接收模块，主体为路由器，用于建立无线通信网络，将数据采集模块发出的数据存储到路由器内置存储上，所述路由器可与支持无线连接的上位机进行连接，获取路由器上存储的数据。2.如权利要求1所述的含气量测试装置，其特征在于，所述气体缓冲模块中的第一安全阀只允许气体从解吸罐向集气罐方向流动，所述气体缓冲模块中的第二安全阀只允许气体从集气罐方向向外界排出，所述第一安全阀只有在解吸罐内气体压力大于第一安全阀的开启压力时开启，所述第二安全阀只有在集气罐内气体压力大于第二安全阀的开启压力且第二手动阀处于打开状态时开启，所述第一安全阀的开启压力大于所述第二安全阀的开启压力且第一安全阀与第二安全阀开启压力之差大于2kpa。3.如权利要求1所述的含气量测试装置，其特征在于，所述集气罐以及与其相连的所有阀体组合，可用于进行气样采集，还可用于计算装入岩样后的解吸罐空腔体积。4.如权利要求3所述的含气量测试装置，其特征在于，还包括：第一数显屏幕，所述第一数显屏幕与下位机连接，用于显示当前温压传感器测得的温度和压力数据；所述数据采集模块中的存储单元用于数据备份，为可插拔存储介质，在解吸结束后可插入上位机读取其中的数据。5.如权利要求1至4中任一项所述的含气量测试装置，其特征在于，还包括：密封盖，所述密封盖盖于解吸罐上，用于对解吸罐进行密封；底座，所述底座用于放置温度控制单元，并作为解吸模块的底座；
信号线卡点，与温度控制单元相连，用于传输温度传感器信号；信号线接触点，与温度传感器信号，用于传输温度传感器信号；电源线卡点，与温度控制单元相连，用作传输电能；电源线接触点，与加热保护层相连，用作传输电能；电源输入接口，与温度控制单元相连，用作电源；电源输出接口，与电源输入接口相连，用于电源分流；第二数显屏幕，与温度控制单元相连，用于显示当前温度传感器反馈的实时温度。6.一种含气量测试方法，其特征在于，包括：首先密封解吸罐，按预设温度加热解吸罐一段时间；将岩心样品称重，得样品质量m，打开解吸罐，放入岩心样品后密封解吸罐；将解吸罐与集气罐管道连接，集气罐与外界通过第二安全阀连接，向解吸罐持续注入氦气，排出解吸罐空腔内空气，待气压稳定后记录解吸罐压力p
m2
；将解吸罐与集气罐的连接方式改变为通过第一安全阀连接，待气压稳定后记录解吸罐压力p
m1
；停止注入氦气，关闭集气罐与外界的连接，将解吸罐与集气罐管道连接，待气压稳定后记录解吸罐压力p0；结合已知的集气罐体积v
s
计算解吸罐空腔体积v
x
；恢复解吸罐与集气罐的连接方式为通过第一安全阀连接，恢复集气罐与外界的连接方式为通过第二安全阀连接；解吸开始，记录当前时间t
i
、温度t
i
、压力p
i
；当解吸罐压力稳定一段时间(可自定义)不变化，停止记录，关闭集气罐与外界的连接，将解吸罐与集气罐管道连接，解吸终止；当需要采集气样时，将气样收集装置与集气罐通过采气阀连接进行气样采集，完成后关闭采气阀；最后根据所述的m、v
x
、t
i
、t
i
、p
i
等数据计算现场解吸的岩心样品现场解吸含气量；解吸过程中每个时间点的瞬时解吸气量v
i
可以通过该时间点以及前一时间点记录的压力和温度数据得出，对解吸过程中每个时间点获得的瞬时解吸量进行累加得到解吸过程中解吸罐排向集气罐的解吸气体积数，并加上停止解吸时的温度压力数据折算的解吸罐内剩余气体体积，得到所述岩心的解吸气量，再加上该样品基于usbm直接法确定的残余气体积，则得到岩心样品的现场解吸含气量。7.如权利要求6所述的含气量测试方法，其特征在于，通过所述解吸模块和气体缓冲模块可以在解吸前利用氦气排出解吸罐内和集气罐内的空气，保证后期所取气样分析不会受到干扰；当开始解吸后，在需要采集解吸气样时，可随时将气样收集装置与采气阀连接，打开采气阀进行采集，若采集量较小，集气罐内与外界压差驱动可快速完成采集，若采集量较大，需要将气样收集装置持续与采集阀持续进行连接，直至足量采集完成后关闭采气阀。8.如权利要求6所述的含气量测试方法，其特征在于，通过所述温压传感器测得的压力数据变化情况，当后一时间点的记录压力小于前一时间点的记录压力，则表明第一安全阀在该时间段内存在开启状态，从解吸罐排向集气罐的气体体积数可通过两个时间的温压数据和解吸罐空腔体积计算出，且计算出的气体体积数为标准状态下的体积，再加上解吸结束后解吸罐内滞留解吸气体积数以及基于usbm直接法确定的损失气体积数，结合岩心样品称重的质量可以得出所述岩样与测试环境无关的现场解吸含气量。
技术总结
本发明公开一种含气量测试装置及方法，其中，一种含气量测试装置，包括：解吸模块，解吸模块为密封装置，用于放置并加热岩心样品，使其释放解吸气；气体缓冲模块，由集气罐及配套阀件组合，用于计算解吸罐空腔体积、调整解吸罐压力、采样；数据采集模块，数据采集模块与解吸模块连接，用于测量解吸罐内温度、压力，计算解吸气体体积数并存储、传输数据；加热控温模块，用于按照预设温度加热解吸模块，并实现多路解吸设备同时加热控温；数据中转接收模块，用于从数据采集模块获取数据并计算岩心样品现场解吸含气量。本发明的含气量测试装置及方法，能够在高精度测试的情况下快捷采集气样，并能满足数十个岩心样品同时进行含气量测试的情况。的情况。的情况。
技术研发人员：唐文威
受保护的技术使用者：唐文威
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/8/5