[发明专利]基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用

权利要求书

1.一种基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述测量仪包括碎样系统、加压系统、加热系统、气体采集计量系统和真空系统，其中：

碎样系统，用于内置并气密式粉碎储层岩样；所述碎样系统包括粉碎罐和用于粉碎所述粉碎罐中储层岩样的搅拌系统；

加压系统，所述加压系统包括高压甲烷气瓶和与所述高压甲烷气瓶连接的气体增压泵，通过所述气体增压泵将高压甲烷气瓶中的甲烷气体注入到粉碎罐中；所述气体增压泵包括压力控制阀，所述压力控制阀用于根据预先设定的增压速度将甲烷气体注入到粉碎罐中，以模拟储层压力；

加热系统，包括加热元件，用于为所述粉碎罐加热所述储层岩样，模拟储层温度；

气体采集计量系统，用于采集并计量所述粉碎罐中内置的储层岩样析出的气体及粉碎后的储层岩样的残余气量；

真空系统，用于对粉碎罐进行气密性检测与抽真空；

所述测量仪测量岩样含气量的应用方法包括如下步骤：

1)将固体储层岩样加入到粉碎罐中，通过真空系统进行气密性监测和抽真空，直到真空条件完全形成并长期稳定为止；

2)通过加热系统对所述粉碎罐进行程序加温达到储层温度并稳定；

3)通过加压系统向所述粉碎罐中注入高压甲烷气体，使得粉碎罐内压力达到储层压力并稳定；

4)依据钻井提芯速度、钻井泥浆压力设定粉碎罐压力、温度递减速率与解吸时间，并通过所述气体采集计量系统收集并计量粉碎罐中排出的甲烷体积，通过粉碎罐中空体积内的气体膨胀与岩样中气体解吸之间气体排出速率的重大差异，分别获得粉碎罐中空体积包含的压缩气量Q_空，以及岩样损失气量Q_损；

5)待气体收集完成并且所述粉碎罐内温度和压力降至实际现场解吸测前温度和压力后，利用气体采集计量系统采集并计量所述粉碎罐内的甲烷直至不再见明显解吸气体，获得岩样解吸气量Q_解；

6)断开所述气体采集计量系统，并启动碎样系统，对所述粉碎罐内岩样进行粉碎，通过所述加热系统再次对所述粉碎罐进行加热，并再次利用所述气体采集计量系统快速连接所述粉碎罐，对罐内气体采集并计量，获得岩样残余气量Q_残；

损失气量Q_损、解吸气量Q_解与残余气量Q_残之和即为岩样总含气量。

2.根据权利要求1所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述搅拌系统包括搅拌件、转动轴和用于控制所述转动轴旋转的传动系统，所述转动轴的一端与所述传动系统连接，所述转动轴的另一端伸入所述粉碎罐内并与搅拌件固定连接，所述转动轴与所述粉碎罐气密连接。

3.根据权利要求2所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述传动系统为非接触式扭矩传动系统，对应地，所述转动轴为磁力转轴；

所述非接触式扭矩传动系统包括用于传动所述磁力转轴的传动联轴器和电机及矢量变频器，所述矢量变频器用于连接并控制所述电机；

所述电机、磁力转轴及磁力传动联轴器外部分别罩有互相密封连接的壳体，所述壳体与所述粉碎罐连接部分为密封连接。

4.根据权利要求1所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述气体采集计量系统包括不同规格的集气量筒，所述粉碎罐上设置有出气口和设置在出气口处的单向阀，所述集气量筒的集气口与所述出气口气密连接。

5.根据权利要求1所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述真空系统包括真空机、氦气瓶以及基准室，所述真空机与基准室同粉碎罐通过双向阀门相连，所述基准室和氦气瓶用于检测真空度是否合格及计算粉碎罐中的孔体积。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述测量仪还包括用于转移所述粉碎罐的转移系统，所述转移系统用于将所述粉碎罐转移到所述加热系统中进行加热。

7.根据权利要求6所述的基于温压回溯原理的一体化全程气密含气量测量仪的应用，其特征在于，所述转移系统为升降系统，所述升降系统包括竖直杆和用于固定所述粉碎罐的水平杆，所述竖直杆上设置有用于带动所述水平杆上下移动的传动丝杆；

所述加热元件为可调控温度的高温腔，所述粉碎罐通过所述升降系统出入高温腔。