一种用于土壤解吸气解吸的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地表油气地球化学勘探领域，尤其涉及一种用于土壤解吸气解吸的装置，以及一种使用这种装置的方法。
【背景技术】
[0002]油气藏中的轻烃可以以微弱但可检出的量近似垂直地渗透到地表土壤中，这是油气地球化学勘探的理论基础。在油气藏上方近地表的土壤中，由于垂向微渗透烃的加入，结果形成了相对比油气藏外围背景烃浓度要高的烃类异常。利用运移烃在地表留下的异常标志可以预测地下含油气远景。所以烃类气体测量法是地表油气化探中应用最广泛且公认较有效的方法。
[0003]但是目前提取土壤轻烃的方法(例如，酸解烃、热释烃、荧光法等)中，常常将土壤样品从野外运回实验室，晾干后，再粉碎至一定目数，然后再脱气或萃取检测。其中能直接反映地下油气信息动态变化的烃类在运送和晾干过程中会部分散失，从而影响检测精度。而顶空轻烃法虽然采用野外采集土壤样本后现场立即封存，当气、液(固)相平衡时检测气相中轻烃的含量，但是土壤样本中的烃类气体没有完全解吸，也影响了检测结果的精准性。
[0004]因此，需要设计一种装置和方法，既能避免土壤解吸气解吸试验前烃类气体的散失，又能使在试验中烃类气体解吸更完全。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提出了一种用于土壤解吸气解吸的装置，其结构简单、密封效果好、使用方便。本发明还涉及使用这种装置的方法。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种用于土壤解吸气解吸的装置，其包括安装台、固定设置在安装台上的驱动机构、用于容纳土壤样本的容器，以及设置在容器中的搅拌机构，在安装台的表面上设置凹形的定位部，驱动机构包含绕定位部设置的磁体，以及操作性地连接到磁体并能驱动磁体移动的马达，容器包含容器主体和与容器主体密封式连接的容器盖，容器主体的端壁上设置液口和气口，容器盖的端壁上设置向外突出的用于与定位部配合的容纳部，搅拌机构包括传动轴、固定设置在传动轴的一端的感应体和固定设置在传动轴的另一端的搅拌件，其中，感应体设置在容纳部中，使得容器安装到安装台后，感应体在磁体驱动下随之转动，并通过传动轴带动搅拌件搅拌土壤以实现解吸气解吸。
[0007]由此，能将现场取的土壤样本立即装入容器主体中，并用容器盖密封保存在容器中，所以能避免土壤样本在运输或晾干过程中的散失。通过在容器内设置搅拌机构，在土壤解吸气解吸的试验过程中，对土壤样本进行搅拌，使烃类气体解吸更完全。同时，加速了烃类气体的解吸速度，从而节约了试验时间。并且此装置结构简单，容易实现。
[0008]在一个实施例中，搅拌件具有轮毂以及固定设置在轮毂上的搅拌叶片，搅拌叶片与轮毂结合的根部和轮毂的旋转轴成第一夹角，其中，轮毂固定套接在传动轴的另一端上。优选地，第一夹角为锐角。例如第一夹角为20°。通过这种设置提高了旋转叶片的搅拌效果，有利于烃类气体更完全的解吸。同时提高了旋转叶片运行的稳定性和可靠性，保证了装置的使用安全性。
[0009]在一个实施例中，搅拌件的径向尺寸与容器主体的内壁的径向尺寸比为0.5?
0.85。如果搅拌件的径向尺寸过大，与容器主体的内壁间隙很小，在搅拌过程中，产生的力矩大，并使得搅拌效果不好。甚至还会发生搅拌叶片与容器主体的内壁运动干涉的现象。同时，如果搅拌件的径向尺寸过小，与容器主体的内壁间隙很大，不能对土壤样本进行充分地搅拌，并使得搅拌效果不好。因此，通过这种设置使得搅拌效果好，有利于烃类气体更完全的解吸。同时，通过这种设置保证了搅拌件运行的稳定性。
[0010]在一个实施例中，轮毂和搅拌叶片均由不锈钢制成。优选地，在轮毂和搅拌叶片上包覆聚四氟乙烯。通过这种设置，提高了轮毂和搅拌叶片的抗腐蚀能力，同时使得制造成本比较低。
[0011 ] 在一个实施例中，在容纳部内固定轴承座，在轴承座内设置用于供传动轴穿过的轴承。
[0012]在一个实施例中，在容纳部的开口端设置密封组件，密封组件上设置有用于传动轴穿过的通孔。通过设置密封组件，防止土壤或泥浆进入容纳部，从而保护了设置在容纳部中的轴承和磁体。
[0013]在一个实施例中，感应体可构造为永久磁铁或铁磁性金属块。通过这种设置可以与磁体配合，从而在磁体带动下旋转。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述装置的方法，包括以下步骤:
[0015]步骤一:向容器主体内装入一定量的水或饱和氯化钠溶液，将土壤样品放入容器主体内，利用容器盖密封容器主体，打开气口，通过液口向容器主体内注入水或饱和氯化钠溶液，将容器主体内的空气排空，再将气口密封；
[0016]步骤二:通过液口从容器内抽取一定量的水或饱和氯化钠溶液，使容器内为负压；
[0017]步骤三:将容器安装到安装台，使容纳部与定位部配合；
[0018]步骤四:启动马达,使磁体带动感应体转动,传动轴随着感应体旋转并驱动搅拌叶片搅拌土壤样品；
[0019]步骤五:停止马达，并收集脱出的解吸气。
[0020]与现有技术相比，本发明的优点在于，此装置密封效果好，在现场取样后能快速装样，从而避免了烃类气体的散失，保证试验检测结果的准确性。在容器内设置搅拌机构，在试验过程中，对土壤样本进行搅拌，使烃类气体解吸更完全，保证试验检测结果的精准性。同时，通过搅拌土壤样品加速了烃类气体的解吸速度，从而节约了试验时间。并且此装置结构简单，容器还可作为储存运输器具，用于对土壤样品的保存和运输。并且此装置可重复利用。
【附图说明】
[0021]下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中:
[0022]图1显示了根据本发明的用于土壤解吸气解吸的装置；
[0023]图2显示了根据本发明的用于土壤解吸气解吸的装置的搅拌叶片；
[0024]图3显示了根据本发明的用于土壤解吸气解吸的装置的传动轴。
[0025]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图对本发明做进一步说明。
[0027]图1显示了根据本发明的用于土壤解吸气解吸的装置100。如图1所示，装置100包括安装台1、固定设置在安装台I上的驱动机构2、用于容纳土壤样本的容器3，以及设置在容器中的搅拌机构4。其中，驱动机构2包括磁体21和马达22，搅拌机构4包括与磁体21相匹配的感应体42。在马达22带动磁体21旋转时，通过磁力感应，带动容器3内的感应体42转动，从而驱动与感应体42相连接的搅拌件43转动，用于实现搅拌容器3内的土壤样品。
[0028]由此，此装置100通过在容器3内设置搅拌机构4，在试验过程中，对土壤样本进行搅拌，使烃类气体解吸更完全。同时，加速了烃类气体的解吸速度，从而节约了试验时间。在现场取样后可将土壤样本快速地装入容器3中，并对其进行试验，从而避免了烃类气体的散失，保证试验检测结果的准确性。
[0029]如图1所示，在一个实施例中，为了使整体结构紧凑，安装台I可构造为箱体。并在箱体I的上表面上设置向内凹的定位部11。为了使装置100移动方便，还可以在箱体I的底端安装车轮12。
[0030]驱动机构2安装在箱体I的内腔中。马达22的输出轴221与磁体套23相连，当马达22通电时，能带动磁体套23 —起旋转。从而使设置在磁体套23内的磁体21也跟着旋转。例如，可在磁体套23的周向上对称式地设置两块磁体21。这两块磁体21设置在定位部11的外侧。
[0031]在一个实施例中，容器3包含容器主体31和与容器主体31密封式连接的容器盖32。容器主体31可为圆柱状并由聚碳酸酯制成。由此利用其硬度高、质量轻、耐候性好等特点，适用于样品的保存、运输和反复利用。并且其具有透明性，可在容器主体31的外壁上设置容积刻度，实现样品的定量。在容器主体31的端壁上设置贯通的液口 311，在应用过程中,可通过液口 311向容器主体31内注入液体，或者从容器主体31内抽取液体。容器主体31的端壁的内表面设置成球面或斜面，在容器主体31的端壁最薄的地方设置贯通的气口 312。由此，通过这种设置，使取气更方便，试验检测结果更精准。
[0032]在容器主体31的开口端设置有容器盖32。例如，可利用螺纹将容器盖32拧紧在容器主体31上。并且在容器主体31的侧壁上设置密封槽313，在密封槽313内放置第一密封件314，用以实现容器主体31和容器盖32之间的密封。优选地，第一密封件314可为O型密封圈。因此，在现场取样后，可将土壤样品放入容器3中保存，此容器3可作为存放样品的容器使用，从而避免了土壤样本在运输过程中的烃类气体的散失。
[0033]在一个实施例中，容器