一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，具體地說是一種能夠在頁(yè)巖氣現(xiàn)場(chǎng)解吸實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要可實(shí)時(shí)調(diào)控解吸溫度和解吸壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，屬于非常規(guī)能源勘測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]頁(yè)巖氣的勘測(cè)和開發(fā)工作在我國(guó)已有長(zhǎng)足的發(fā)展，頁(yè)巖氣含氣量是評(píng)價(jià)頁(yè)巖氣性及其資源儲(chǔ)量的關(guān)鍵參數(shù)，目前對(duì)頁(yè)巖含氣量的測(cè)量以解吸法為主，解吸罐作為該測(cè)量方法的核心部件，其功能設(shè)計(jì)直接影響了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、可用性以及研究?jī)r(jià)值。在中國(guó)發(fā)明專利ZL201410161478.2中公開了一種全自動(dòng)頁(yè)巖含氣量測(cè)試分析儀，該發(fā)明中涉及了一種解吸罐，該解吸罐由罐體、罐蓋、快速夾具、快速接頭、溫度傳感器組成，能夠?qū)崿F(xiàn)保壓、測(cè)溫、解吸等功能，但是該解吸罐并不具備壓力調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)功能。在中國(guó)實(shí)用新型專利201420752404.1中公開了一種高壓密封解吸罐，該解吸罐避免了常規(guī)解吸罐空余體積過大、密封不嚴(yán)所造成的測(cè)量誤差，但不具備溫度、壓力調(diào)節(jié)功能。在實(shí)用新型專利201420451718.8中公開了一種加熱解吸罐，通過該裝置，可以保證煤層氣、頁(yè)巖氣中吸附氣的解吸過程處于設(shè)定溫度調(diào)節(jié)下，保證樣品穩(wěn)定解吸，但不具備壓力調(diào)節(jié)功能。
[0003]以上公開的三種解吸罐均沒有對(duì)解吸壓力調(diào)節(jié)控制功能，且有的解吸罐不具備溫度調(diào)節(jié)控制功能，而解吸溫度和壓力調(diào)節(jié)控制這兩項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)于頁(yè)巖氣損失氣評(píng)估、頁(yè)巖氣解吸過程評(píng)價(jià)有著至關(guān)重要的作用，通過設(shè)定不同壓力、不同溫度條件下的頁(yè)巖氣解吸實(shí)驗(yàn)，可以得到在不同壓力、不同溫度下的頁(yè)巖氣解吸速率，進(jìn)而為整個(gè)解吸過程的反演推算提供數(shù)據(jù)支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有技術(shù)存在解吸罐壓力調(diào)節(jié)功能、溫度控制調(diào)節(jié)功能上的缺失或不足的問題，而提供一種能夠在2?lOMPa壓力、0?500°C溫度范圍內(nèi)可任意調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，設(shè)有解吸罐外筒、內(nèi)筒、解吸罐蓋、螺栓、螺母、0型圈、快速插拔接頭、壓力傳感器、溫度傳感器和接線插口，所述的解吸罐內(nèi)筒與解吸罐蓋通過四組螺栓、螺母連接，解吸罐內(nèi)筒與解吸罐蓋之間通過0型圈密封，壓力傳感器和溫度傳感器均通過螺紋安裝在解吸罐蓋上；所述的解吸罐還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥、連接套A、連接套B、球閥和履帶式加熱層；所述的壓力調(diào)節(jié)閥通過連接套B和球閥安裝在解吸罐蓋上；壓力調(diào)節(jié)閥的上端設(shè)有閥螺帽，壓力調(diào)節(jié)閥的側(cè)面設(shè)有的出氣孔端通過連接套A連接快速插拔接頭，壓力調(diào)節(jié)閥的下端通過連接套B連接球閥；通過壓力調(diào)節(jié)閥的閥螺帽調(diào)節(jié)解吸罐內(nèi)部氣體的壓力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制解吸罐內(nèi)部頁(yè)巖樣品的解吸壓力；所述的快速插拔接頭方便于外部設(shè)備收集和測(cè)量解吸罐釋放的氣體；所述的解吸罐外筒安裝在內(nèi)筒外，且解吸罐外筒與內(nèi)筒的圓筒壁之間安裝有履帶式加熱層；所述的解吸罐外筒上還設(shè)有接線插口，接線插口為履帶式加熱層引出數(shù)據(jù)線和電源線。
[0006]所述的接線插口通過連接外部的電源和溫度控制器，控制履帶式加熱層對(duì)解吸罐內(nèi)部加熱的溫度。
[0007]所述的快速插拔接頭未與外部接頭連接時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，與外部接頭連接時(shí)處于打開狀態(tài)。
[0008]所述的閥螺帽順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)大解吸罐內(nèi)壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小壓力。
[0009]本發(fā)明的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果:
[0010]⑴、本發(fā)明的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，在解吸罐內(nèi)筒與解吸罐蓋之間采用0型圈密封結(jié)構(gòu)及外部采用四組螺栓、螺母牢固連接，保證了整個(gè)解吸罐罐體的密封性，通過安裝的壓力傳感器、溫度傳感器可實(shí)時(shí)檢測(cè)解吸罐內(nèi)部的實(shí)際壓力和溫度，使測(cè)量數(shù)據(jù)更加及時(shí)準(zhǔn)確。
[0011]⑵、本發(fā)明的頁(yè)巖氣解吸罐通過旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)閥的閥螺帽可以方便調(diào)節(jié)控制解吸罐內(nèi)氣體的壓力，進(jìn)而控制頁(yè)巖氣樣品的解吸壓力；壓力調(diào)節(jié)閥出氣孔安裝有快速插拔接頭，方便外部設(shè)備收集解吸罐內(nèi)的氣體。
[0012]⑶、本發(fā)明的頁(yè)巖氣解吸罐通過外部溫度控制器控制履帶式加熱層的加熱狀況實(shí)現(xiàn)對(duì)解吸罐內(nèi)部的溫度可調(diào)節(jié)控制。
[0013]⑷、本發(fā)明的頁(yè)巖氣解吸罐結(jié)構(gòu)科學(xué)，使用方便、簡(jiǎn)單快速，且能夠在2?lOMPa壓力、0?500°C溫度范圍內(nèi)任意調(diào)控解吸溫度和壓力。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的頁(yè)巖氣解吸罐局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]上述圖中:1_壓力調(diào)節(jié)閥；2_快速插拔接頭；3_連接套A ;4_連接套B ;5_球閥；
6-解吸觸蓋；7_螺檢；8-螺母；9_接線插口 ；10-解吸觸外筒；11_履帶式加熱層；12_內(nèi)筒；13-0型圈；14_壓力傳感器；15_溫度傳感器；16_閥螺帽。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
[0018]實(shí)施例1:本發(fā)明提供一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，其整體外觀及結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥1、快速插拔接頭2、連接套A3、連接套B4、球閥5、解吸罐蓋6、螺栓7、螺母8、接線插口 9、解吸罐外筒10、履帶式加熱層11、內(nèi)筒12、0型圈13、壓力傳感器14、溫度傳感器15 ;所述的壓力調(diào)節(jié)閥通過連接套B4和球閥5安裝在解吸罐蓋6上；壓力調(diào)節(jié)閥1的上端設(shè)有閥螺帽16，壓力調(diào)節(jié)閥1側(cè)面的出氣孔端通過連接套A3連接有快速插拔接頭2 ;壓力調(diào)節(jié)閥的下端通過連接套B4連接球閥5 ;通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥1的閥螺帽16可調(diào)節(jié)解吸罐內(nèi)部氣體的壓力，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)閥螺帽為調(diào)大解吸罐內(nèi)壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小壓力，這樣可實(shí)時(shí)控制解吸罐內(nèi)部頁(yè)巖樣品的解吸壓力；使用快速插拔接頭2可方便外部設(shè)備收集解吸罐釋放的氣體和測(cè)量溢出氣體的體積；快速插拔接頭2為未與外部接頭連接時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，與外部接頭連接時(shí)處于打開狀態(tài)。所述的壓力傳感器14和溫度傳感器15安裝于解吸罐蓋6上；壓力傳感器和溫度傳感器為上位機(jī)提供解吸罐內(nèi)的壓力和溫度數(shù)據(jù)。所述的解吸罐外筒10安裝在內(nèi)筒12外側(cè)，且解吸罐外筒與內(nèi)筒的圓筒壁之間安裝有履帶式加熱層11。
[0019]所述的解吸罐內(nèi)筒12與解吸罐蓋6通過四組螺栓7、螺母8牢固連接，解吸罐內(nèi)筒12與解吸罐蓋6中間由0型圈13密封，這兩措施使解吸罐可以承受2?lOMPa壓力，及適應(yīng)0?500°C溫度變化；所述的解吸罐外筒上設(shè)有接線插口，接線插口 9為履帶式加熱層11引出數(shù)據(jù)線和電源線，可通過接線插口連接外部電源和溫度控制器，用于控制履帶加熱層的加熱溫度。
[0020]實(shí)施例2:應(yīng)用實(shí)施例1提供的一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐進(jìn)行野外現(xiàn)場(chǎng)頁(yè)巖氣解吸實(shí)驗(yàn)工作。
[0021]具體的操作過程是:將剛提鉆取出的頁(yè)巖巖芯清洗干凈放入解吸罐中；將飽和食鹽水(如需高溫加熱則放入加熱油)裝滿解吸罐；蓋好解吸罐蓋6，并擰緊四組的螺栓7、螺母8，將解吸罐蓋6與解吸罐內(nèi)筒12緊密連接；調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥1上端的閥螺帽16，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)大解吸罐內(nèi)壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小壓力，直至所需壓力；將接線插口 9與外部電源和溫度控制器連接，調(diào)節(jié)解吸罐內(nèi)部溫度；快速插拔接頭2連接至專用頁(yè)巖氣測(cè)試儀器；打開球閥5 (球形開關(guān)閥)開始?jí)毫蜏囟鹊臏y(cè)量；測(cè)量工作完成后，關(guān)閉球閥5，用壓力調(diào)節(jié)閥1將罐內(nèi)壓力調(diào)小，再打開球閥5，依次進(jìn)行多次調(diào)節(jié)和放氣直至解吸罐內(nèi)部壓力為零即可打開解吸罐。
[0022]本發(fā)明的頁(yè)巖氣解吸罐設(shè)計(jì)科學(xué)，使用方便、簡(jiǎn)單快速，密封性能良好，快速插拔接頭和接線插口的設(shè)計(jì)，方便解吸罐與外部設(shè)備的連接操作，實(shí)現(xiàn)了解吸罐在2?lOMPa壓力、0?500°C溫度范圍內(nèi)解吸溫度和壓力的任意調(diào)控，為頁(yè)巖氣含氣量實(shí)驗(yàn)研究提供了重要設(shè)備和方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，設(shè)有解吸罐外筒、內(nèi)筒、解吸罐蓋、螺栓、螺母、0型圈、快速插拔接頭、壓力傳感器、溫度傳感器和接線插口，所述的解吸罐內(nèi)筒與解吸罐蓋通過四組螺栓、螺母連接，解吸罐內(nèi)筒與解吸罐蓋之間通過0型圈密封，壓力傳感器和溫度傳感器均通過螺紋安裝在解吸罐蓋上；其特征在于:所述的解吸罐還設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥、連接套A、連接套B、球閥和履帶式加熱層；所述的壓力調(diào)節(jié)閥通過連接套B和球閥安裝在解吸罐蓋上；壓力調(diào)節(jié)閥的上端設(shè)有閥螺帽，壓力調(diào)節(jié)閥的側(cè)面設(shè)有的出氣孔端通過連接套A連接快速插拔接頭，壓力調(diào)節(jié)閥的下端通過連接套B連接球閥；通過壓力調(diào)節(jié)閥的閥螺帽調(diào)節(jié)解吸罐內(nèi)部氣體的壓力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制解吸罐內(nèi)部頁(yè)巖樣品的解吸壓力；所述的快速插拔接頭方便于外部設(shè)備收集和測(cè)量解吸罐釋放的氣體；所述的解吸罐外筒安裝在內(nèi)筒外，且解吸罐外筒與內(nèi)筒的圓筒壁之間安裝有履帶式加熱層；所述的解吸罐外筒上還設(shè)有接線插口，接線插口為履帶式加熱層引出數(shù)據(jù)線和電源線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，其特征在于:所述的接線插口通過連接外部的電源和溫度控制器，控制履帶式加熱層對(duì)解吸罐內(nèi)部加熱的溫度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，其特征在于:所述的快速插拔接頭為未與外部接頭連接時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，與外部接頭連接時(shí)處于打開狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，其特征在于:所述的閥螺帽順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)大解吸罐內(nèi)壓力，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為調(diào)小壓力。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可調(diào)控解吸溫度和壓力的頁(yè)巖氣解吸罐，包括壓力調(diào)節(jié)閥、快速插拔接頭、連接套、球閥、解吸罐蓋、螺栓、螺母、接線插口、解吸罐外筒、內(nèi)筒、履帶式加熱層、O型圈、溫度和壓力傳感器。解吸罐采用O型圈密封，具有良好的密封保壓性能；壓力調(diào)節(jié)閥用以調(diào)控罐體內(nèi)的壓力；設(shè)履帶式加熱層、接線插口，方便與外部控制器連接，可調(diào)控罐內(nèi)溫度；溫度傳感器及壓力傳感器用以測(cè)量罐內(nèi)溫度和壓力；快速插拔接頭方便氣體的測(cè)量和收集；本發(fā)明具有壓力、溫度實(shí)時(shí)可調(diào)及測(cè)量，操作方便，使用安全可靠，為頁(yè)巖氣解吸實(shí)驗(yàn)提供了更科學(xué)的解吸罐，能夠?yàn)轫?yè)巖氣損失氣評(píng)估算法研究以及解吸速率與溫度、壓力之間的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01N7/14, G01N7/16
【公開號(hào)】CN105241784
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510652071
【發(fā)明人】李波, 趙海侗, 張東霄, 張萌, 王錫霖, 范勇, 邱琳琳
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日