[实用新型]基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种井下页岩气环境变化模拟跟踪装置，尤其涉及一种利用太赫兹技术对井下页岩气环境变化进行实时跟踪分析的装置。

背景技术

页岩气作为资源潜力巨大的能源新领域,越来越受到世界各国的高度重视，然而在实际开采过程中，井下环境与地面环境存在很大差异，地下的页岩气往外输出过程中，页岩气的结构、性质、成分很可能会发生很大变化，难以捕捉其原始性质。国内外越来越多的研究逐渐集中到这一领域，因此，模拟井下页岩气环境变化时页岩气的结构、性质、成分的变化成为了一大难题。

目前对于气体成分的检测常采用各类气体检测器，即能够感知某种气体浓度的传感器。一种传感器对于一种特定的气体有较好的响应，对于其他的气体则灵敏度较低甚至无响应，若需要测量混合气体中各成分的气体浓度，则需要多个对应的气体传感器组合起来。特别是如果其中某一或某几个传感器对多种气体成分都具有响应时，需要有额外的传感器作为补充，才能有效地进行鉴别和分析。

太赫兹电磁波较低的光子能量(1THz对应的光子能量为4.14meV)，与X射线衍射技术相比较，THz不会因为电离而造成样品的损坏。THz脉冲具有皮秒级脉宽，可以利用它对各种有机生物分子进行时间分辨的研究。而页岩气中分子振动的时间量级为10^-9-10^-15秒，对应于太赫兹波段，因此可以捕捉页岩气环境变化时成分、分子结构、性质的变化。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测气体，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪气体环境变化，解决长期以来页岩气环境变化无法实现同步检测的难题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置，所述模拟跟踪装置包括有同轴设置的筒形外壳和筒形内胆，所述筒形外壳的圆周内壁与筒形内胆的圆周外壁具有间隙，筒形内胆的圆周外壁面上缠绕设有电阻丝，电阻丝外侧设有隔温层；所述筒形外壳的两端分别设有透射太赫兹光波的外壳窗口；所述筒形内胆的两端分别设有透射太赫兹光波的内胆窗口；所述外壳窗口和内胆窗口均沿着轴向同心设置；所述筒形外壳的外壁上设有进气管和出气管，所述进气管和出气管密封导通于筒形内胆的内腔；所述进气管和出气管上分别设有电动气阀。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述筒形外壳上设有电阻丝接口；所述内胆中设有压力传感器和温度传感器；所述电阻丝、压力传感器和温度传感器电连接于控制装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述电动气阀连接于所述控制装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述模拟跟踪装置上设有压力、温度显示装置。

由上所述，本实用新型基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置，为THz时域光谱仪提供了配套的气体测试装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测气体，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪气体环境变化，解决长期以来页岩气环境变化无法实现同步检测的难题。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型基于太赫兹光谱技术的页岩气环境变化模拟跟踪装置的结构示意图。

图2：为图1的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。