00与密封筒体202之间的动密封。密封盖200位于密封筒体202内的端面上设有端面刀245,端面刀245用于挤压和固定岩石样品243。密封筒体202内还设有一个圆形筒壁内圈203，用于保护密封筒体202并参与样品粉碎。
[0040]如图2所示为将图1中的测试装置横向放置后的剖视结构示意图。在本实施例中，所述破碎组合刀具处于密封筒体202的中心并固定于搅拌轴225上，破碎组合刀具包括搅拌套240、粗碎刀255、细碎刀256和搅拌刀257，搅拌套240的一端为带有许多圆孔的圆盘，圆盘上固定安装若干粗碎刀255，若干把粗碎刀255在圆盘上等角度均匀分布，圆盘下方按轴向间距分别焊接有细碎刀256和搅拌刀257，细碎刀256设在粗碎刀255下方，搅拌刀257设在细碎刀256下方，搅拌刀257位于密封碎样筒110的底部(图2所示中右侧为底部)，从垂向上看细碎刀256和搅拌刀257 二者位置互成90°C。优选地，所述粗碎刀255、细碎刀256及搅拌刀257均焊接在搅拌套240上形成一个整体。
[0041]在本实施例中，中间套105包括中套227、搅拌底座216和搅拌底座209，搅拌底座216和搅拌底座209固定连接。密封筒体202由六角螺栓210固定在带有密封圈的搅拌底座209上。搅拌底座209左端法兰与密封筒体202配合并用六角螺栓210紧固连接，轴承228、226和中套227置于搅拌底座216右端的内孔中，搅拌底座216与固定座218经固定销215连接，中套227位于轴承226与轴承228之间，轴承226右侧设有搅拌底座端盖222，搅拌底座端盖222上端经螺栓220和弹性挡圈221与搅拌底座216连接，搅拌底座端盖222中部经垫圈224和螺母223固定轴承226和起到固定搅拌轴225的作用。机械密封装置结构中的中心套237通过O型圈238和固定销229密封固定于搅拌轴225上。搅拌轴225带钻槽的左端与搅拌装置联结，搅拌轴225的右端与联轴器219联结。
[0042]在本实施例中，所述密封碎样筒110连接有机械密封组件。如图2所示，所述机械密封组件包括动环204、静环205、O型圈206、静环固定套212、轴承213、轴承端盖214、固定销229、轴用挡圈230、密封挡圈231、组合密封232、压缩弹簧233、弹簧挡圈234、静环固定销235、O型圈236、中间套237、O型圈238、动环固定销239。其中，动环204与中间套237经动环固定销239连接，动环204与中间套237之间经O型圈236密封，中间套237套接在搅拌轴225上经O型圈238密封，中间套237 —端抵在搅拌套240、另一端与轴承端盖214经固定销229连接，动环204与轴承端盖214之间依次连接静环205、O型圈206、静环固定销235、弹簧挡圈234、压缩弹簧233、组合密封232、轴用挡圈230、密封挡圈231和轴承213，轴承213右侧连接有轴承端盖214，轴承213的外侧连接有静环固定套212，轴承213。具体请见图2所示。该机械密封装置的作用主要是将电机102的动能联结传导到碎样筒搅拌轴上，同时保证在搅拌轴225高速旋转过程中碎样筒底部传动轴部分不漏气。
[0043]本发明还公开了一种页岩含气量测试方法，其采用本发明的页岩含气量测试装置，并包括以下步骤:
[0044]取整块岩心样品或岩石样品243放入密封碎样筒110内，盖好密封盖200 ；
[0045]启动驱动机构中的电机102，电机102的轴承通过联轴器103带动破碎组合刀具转动，在破碎组合刀具和密封碎样筒I1的作用下对样品243进行破碎；
[0046]破碎完成后，等待粉尘沉淀后，取样进行测试。
[0047]在破碎过程中，通过旋动压进机构中的丝杆247压进密封盖200上以使样品243始终与破碎组合刀具接触。
[0048]当电机102带动搅拌轴225旋转的过程中，固定于搅拌套240的圆盘上的粗碎刀255首先对岩石样品243进行磨削粗碎，经磨削粗碎剥落下的颗粒样品通过圆盘上的通孔落到密封筒体202的底部被高速旋转的搅拌刀257搅拌抛起，颗粒样品在落下与抛起的过程中与高速旋转的细碎刀255及筒壁内圈203发生碰撞从而被进一步粉碎。快速粉碎到100目以上。粉碎结束后静待片刻，让粉尘落定和气体解吸脱附，可以从隔垫密封取样口取样进行气体组分分析，然后将样品室排气口与气体计量装置连通，打开密封盖上的气体放空阀，进行样品含气量测试和气体收集，整个实验流程在一小时内完成。搅拌装置240能从密封筒体202中轻松取出，清洗更换非常方便。
[0049]在进行破碎前，先取一定厚度的定量岩心样品243放入密封碎样筒110内的粗碎刀255上，盖上密封盖200，在密封盖200的凹槽上放好弹簧244，把固定杆横梁248固定在两固定杆217上，在固定杆横梁248中部设好丝杆247，旋转丝杆247压紧弹簧244。连通冷却水循环系统，启动电机102的电源，缓速调节调速器，使电机102的转速由低转速逐渐过度到中转速运转，电机102的轴承通过联轴器103带动破碎组合刀具旋转，在碎样过程中根据情况适时旋转丝杆247，使岩石样品243始终保持与粗碎刀255的接触。由于岩石样品243受到压进机构中的弹簧作用在密封盖200上的压力，不停地与粗碎刀255产生碰撞摩擦，从而达到对整块岩石样品243粗碎的效果，粗碎后的颗粒样品从搅拌套240的圆盘的通孔或缝隙中掉落到搅拌刀257的区域。当整块岩石样品243粗碎完成后再调节电机102的转速使其保持高转速运行两分钟，颗粒样品在搅拌刀257的作用下被快速抛起，并与快速旋转的细碎刀256及筒壁内圈203产生碰撞，达到快速粉碎的目的。碎样结束后，把电机102转速调到低转速再关闭电源。把密封碎样筒110从底座上拿到其它地方放置，换上装有另一个样品的密封碎样筒110进行碎样处理。粉碎好样品的密封碎样筒110静止一段时间后可以从密封盖200上的隔垫密封抽气栓口 242取样进行气体组分分析，也可以用软管把气体计量收集管连接到密封盖200的锥形阀气口 258上，打开锥形阀气口 258，让密封碎样筒110中解吸出来的气体排到计量管中计量体积，然后收集计量管中的气体进行实验室分析。
[0050]虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种页岩含气量测试装置,包括: 固定底座， 驱动机构，连接在固定底座上； 密封碎样筒，其筒体与固定底座连接，且内设有与驱动机构连接的搅拌轴，搅拌轴在驱动机构的驱动下转动； 破碎组合刀具，连接在密封碎样筒的搅拌轴上，配合用于对样品进行粗碎和细碎；和 密封盖，密封盖设在破碎组合刀具上方的密封碎样筒筒口，密封盖与密封碎样筒密封连接。
2.根据权利要求1所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述破碎组合刀具包括搅拌套、粗碎刀、细碎刀和搅拌刀，搅拌套连接在搅拌轴上，粗碎刀、设在搅拌套上，细碎刀设在粗碎刀下方，搅拌刀设在细碎刀下方。
3.根据权利要求2所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述粗碎刀、细碎刀及搅拌刀均焊接在搅拌套上成一整体。
4.根据权利要求3所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，搅拌套包括设有若干通孔的圆盘，圆盘位在搅拌套的顶端上，若干把粗碎刀均匀分布安装在圆盘上。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述密封碎样筒连接有机械密封组件。
6.根据权利要求5所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述密封盖位于密封碎样筒内的端面上设有端面刀。
7.根据权利要求6所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述密封盖上连接有压进机构。
8.根据权利要求7所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述压进机构包括固定支架和连接在固定支架上的丝杆与弹簧组件，所述丝杆与弹簧组件中的丝杆的一端连接在固定支架上，另一端抵在弹簧上，弹簧抵在密封盖上端的凹槽内。
9.根据权利要求8所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述固定支架包括分别连接在固定底座两侧上的两固定杆和连接两固定杆的固定杆横梁，所述丝杆连接在固定杆横梁上。
10.根据权利要求6?9中任一项所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述密封盖上设有两个密封气口。
11.根据权利要求1所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述驱动机构包括电机和联轴器，电机的输出轴经联轴器与搅拌轴密封连接。
12.根据权利要求1所述的页岩含气量测试装置，其特征在于，所述密封碎样筒上设有冷却水循环机构。
13.一种页岩含气量测试方法，采用权利要求2?12中任一项所述的页岩含气量测试装置，并包括以下步骤: 取整块岩心样品或岩石样品放入密封碎样筒内，盖好密封盖； 启动驱动机构中的电机，电机带动破碎组合刀具转动对岩心样品或岩石样品进行破碎； 破碎完成后，等待粉尘沉淀后，取样进行测试。
14.根据权利要求13所述的页岩含气量测试方法，其特征在于，在破碎过程中，通过压进机构使岩心样品或岩石样品始终与破碎组合刀具接触。
15.根据权利要求14所述的页岩含气量测试方法，其特征在于，经粗碎刀粗碎后的颗粒样品从圆盘状的搅拌套的通孔掉下，经搅拌刀搅拌扬起碰撞到细碎刀进行进一步破碎。
【专利摘要】本发明公开了一种页岩含气量测试装置及测试方法，该测试装置包括：固定底座，驱动机构，连接在固定底座上；密封碎样筒，其筒体与固定底座连接，且内设有与驱动机构连接的搅拌轴，搅拌轴在驱动机构的驱动下转动；破碎组合刀具，连接在密封碎样筒的搅拌轴上，配合用于对样品进行粗碎和细碎；和密封盖，密封盖设在破碎组合刀具上方的密封碎样筒筒口，密封盖与密封碎样筒密封连接。该测试装置在勘探现场或实验室能对整块岩心或岩石样品进行密封粉碎脱气从而快速与准确获取样品含气量。
【IPC分类】G01N33-24
【公开号】CN104678076
【申请号】CN201310637331
【发明人】蒋启贵, 范明, 王强, 宋晓莹, 刘伟新, 俞凌杰
【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6月3日
【申请日】2013年12月2日