[发明专利]一种页岩饱和水的装置和方法

权利要求书

1.一种页岩饱和水的装置，其特征在于，该装置包括：

注水设备，用于向饱和设备中注水，其中，所述注水设备包括加热带，所述加热带用于加热注入水进入饱和设备的管路；

饱和设备，用于饱和水，其中，所述饱和设备包括沙浴锅和设置于沙浴锅内部的样品罐；

数据采集设备，用于监测所述饱和设备中的样品罐内的温度和压力；

抽真空设备，用于控制所述饱和设备中的样品罐的压力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热带设置在注水设备与饱和设备的连接管线上。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热带的上部设置有第一阀门。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述注水设备包括半U型管、橡胶皮管；优选地，所述半U型管嵌入橡胶皮管中，橡胶皮管的底部通过皮管接头与所述样品罐连通。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述皮管接头与所述样品罐的连通管路上设置有第二阀门；优选地，所述第二阀门设置在沙浴锅的外部。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据采集设备包括压力传感器、温度传感器和计算机。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述压力传感器的一端通过第三阀门与所述样品罐连接，所述压力传感器的另一端与计算机连接；所述温度传感器的一端通过第四阀门与所述样品罐连接，所述温度传感器的另一端与计算机连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抽真空设备包括真空泵，所述真空泵通过第五阀门与所述样品罐连接。

9.一种页岩饱和水的方法，其特征在于，该方法是通过权利要求1-8任一项所述的装置完成的，该方法包括以下步骤：

向注水设备中注水，并记录上液面对应的刻度值Vt；

通过注水设备向样品罐中注水，直至注水设备的上液面的刻度为(Vt-MsSw)，

其中，Ms为页岩的干重；Sw为页岩需要达到的含水饱和度；

当压力和温度均稳定时，记录其压力值P，根据

获得理论需要饱和水的质量M₀；

如果M₀与MsSw近似相等，则说明实现了页岩的定量饱和；如果不是，则重新饱和(MsSw-M₀)的水，直至M₀与MsSw的相对误差小于5％；

其中，P为电脑记录的稳定压力；

T为电脑记录的稳定温度；

V为样品孔隙体积，V＝Vv-Vs，Vs为样品的骨架体积，Vv为样品罐空罐的体积；

Z为P对应压缩因子；

M为水分子相对分子质量；

R＝8.314MPa·mL/(mol·K)；

ρ₀为稳定压力P、稳定温度T下对应的水的密度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过注水设备向样品罐中注水前，通过加热带加热管路中的水。