[发明专利]一种残余气量测定装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量致密油气储层样品中残余气量技术领域，尤其涉及一种残余气量测定装置及方法。

背景技术

目前，测定岩样残余气含量通常使用球磨机将岩样机械粉碎后收集残余气的方式进行测定：首先，将岩样装入密闭的球磨罐中机械破碎，然后放入恒温装置中，待机械破碎的页岩岩样的温度恢复到储层温度后，按规定的时间间隔反复进行气体解吸，直至连续1周平均每天的气体解吸量小于或等于10cm³/d，再测定其残余气量。

但是利用上述方法测得的残余气含量的准确性低，用球磨法测定残余气含量时，球磨时间对测量的结果影响较大，球磨时间越长，测量的结果越准确；上述残余气含量测定方法时耗时过长，长时间解吸样品由于吸附是在一定温压下是可逆的，样品由块状变成粉末状，会加大吸附面积；并且利用上述方法收集困难，残余气含量较少，传统收集方法不适用，收集到的气体成分有误差。

发明内容

为了在短时间内精确的测定固体样品内残余气体的含量，本发明提供了一种残余气量测定装置及方法，可以用于测定天然气储层岩石或者煤中的残余气含量。

本发明一方面提供了一种残余气量测定装置，所述测定装置包括：上固定座、气囊、粉碎釜、底座、电磁模块以及显示控制模块；其中，所述底座的中间设有一通孔，并且所述底座的四周固定有多个支撑杆；所述粉碎釜的釜体穿过所述通孔，并且所述釜体口部的下沿与所述底座的上表面接触；所述气囊通过一气囊支撑架设置于所述粉碎釜的釜盖上；所述上固定座设置在所述气囊的正上方，并与多个所述支撑杆固定连接；所述釜盖中设有第一竖直通孔、第二竖直通孔及一与所述第二竖直通孔连通的水平半通孔；所述第一竖直通孔的上端固定一测温口阀，该测温口阀连接一第一五位三通阀，该测温口阀的活塞上固定一测温探头，在所述第一五位三通阀的驱动下，该测温口阀的活塞带动该测温探头沿所述第一竖直通孔上下移动；所述第二竖直通孔的上端固定一测压口阀，该测压口阀连接一第二五位三通阀，该测压口阀的活塞上固定一位移杆，在所述第二五位三通阀的驱动下，该测压口阀的活塞带动所述位移杆沿所述第二竖直通孔上下移动，导通或隔断所述釜体与所述水平半通孔；所述水平半通孔内安装有一公接头，该公接头连接一快速自封接头；所述快速自封接头连接一抽真空装置或一压力传感器；所述电磁模块环绕在所述釜体的四周，通电后驱动所述釜体内的击打块运动，击碎所述釜体内的岩样；所述显示控制模块连接所述第一五位三通阀、第二五位三通阀、测温探头及压力传感器，用于控制所述第一五位三通阀及第二五位三通阀工作，并显示温度及压力数据。

在一实施例中，所述测定装置还包括一个气囊连接座，安装在所述气囊支撑架和气囊之间。

在一实施例中，所述粉碎釜还包括多个快速搭扣，所述快速搭扣在所述粉碎釜的釜盖和釜体周边等间隔地设置。

在一实施例中，所述粉碎釜还包括：

一堵头，安装于所述第一竖直通孔下部；

一密封垫，设置于所述堵头上方；

所述堵头及所述密封垫上均设有一个可供所述测温探头通过的孔。

在一实施例中，所述测温口阀还包括：

一固定帽，所述固定帽上设有一个孔，所述测温探头穿过该孔。

在一实施例中，所述位移杆下端套设有一密封圈，该密封圈设置于与所述第二竖直通孔连通的密封槽中。

在一实施例中，所述测温口阀还包括：

一第一限位套，设置于所述测温口阀的活塞下方，套设在所述测温探头上，用于限制所述测温口阀的活塞下降的距离。

在一实施例中，所述测压口阀还包括：

一第二限位套，设置于所述测压口阀的活塞下方，套设在所述位移杆上，用于限制所述测压口阀的活塞下降的距离。

本发明另一方面还提供了一种利用所述残余气量测定装置测定残余气量的方法，所述的测定方法包括：

将待测岩样及击打块放置于所述粉碎釜的釜体内，并将所述釜体抽真空预定时间；

测量所述釜体内气体的压力和温度，得到第一压力P₁和第一温度T₁；

启动所述电磁模块，驱动所述击打块对所述待测岩样进行粉碎；

粉碎完成后，即可测量所述粉碎釜内气体的压力和温度，得到第二压力P₂和第二温度T₂；