[发明专利]一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置及方法

说明书

本发明公开一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置及方法，包括自粉碎解吸罐、双向旋转电机、计量罐、参考罐、取样罐、真空泵、电子差压计、电加热浴槽和冷却槽，采用本发明的煤层气和页岩气含量解吸测量装置和方法对煤层气和页岩气含量进行解吸测量，能够实现煤层气和页岩气的高效、连续解吸，消除解吸测量过程中的气体损失，提高了解吸效率和气体的计量精度，能够准确得到煤层气和页岩气的含量参数，为煤层气和页岩气的勘探开发提供准确的基础参数。

技术领域

本发明涉及煤层气和页岩气的勘探开发技术领域，特别是涉及一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置及方法。

背景技术

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，也有以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20％～85％。

煤层气和页岩气勘探开发过程中需要计算其地质储量，而煤层气和页岩气有大量的吸附气，要计算地质储量就必须通过钻井取样，利用特殊的解吸装置测量煤岩或页岩的吸附气量，从而得到煤层或页岩的地质储量。

目前，在国际上已有煤层气和页岩气含量测定的装置和方法，但都存在不足，国家标准给出的方法是首先在解吸罐中自然解吸，然后从解吸罐中取出放到研磨罐中进行研磨粉碎，接下来再放入解吸罐中解吸，由于受设备的限制和方法的影响，煤岩(或页岩)需要反复倒罐，这样的过程会造成大量甲烷气体的损失，使测量结果与实际含气量之间存在很大的误差。

因此，如何改变现有技术中的缺陷，消除煤层气和页岩气含量测定过程中因反复倒罐而造成的测量结果误差大的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高煤层气和页岩气含量测定精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种煤层气和页岩气含量解吸测量装置，包括自粉碎解吸罐、双向旋转电机、计量罐、参考罐、取样罐、真空泵、电加热浴槽和冷却槽，所述自粉碎解吸罐与所述双向旋转电机可拆装相连，所述自粉碎解吸罐与所述双向旋转电机传动相连时，所述双向旋转电机能够带动所述自粉碎解吸罐双向转动；所述自粉碎解吸罐与所述计量罐相连通，所述自粉碎解吸罐与所述计量罐之间设置电子流量计，所述计量罐分别与所述参考罐、所述取样罐和所述真空泵相连通，所述计量罐与所述参考罐之间设置电子差压计，所述计量罐还连接有排空管，所述排空管与外界空气相连通，所述取样罐位于所述计量罐和所述排空管之间，所述自粉碎解吸罐、所述计量罐、所述参考罐、所述取样罐、所述真空泵之间均设置开关，所述自粉碎解吸罐、所述计量罐、所述参考罐和所述取样罐均设置阀门；所述电加热浴槽能够对所述自粉碎解吸罐加热，所述冷却槽能够对所述计量罐和所述参考罐进行冷却；所述自粉碎解吸罐的内壁上具有瘤状突起。

优选地，所述双向旋转电机连接有固定盘，所述双向旋转电机与所述固定盘传动相连，所述自粉碎解吸罐能够与所述固定盘相连。

优选地，所述自粉碎解吸罐的底部具有固定孔，所述自粉碎解吸罐通过所述固定孔能够与所述固定盘插接相连。

优选地，所述瘤状突起的数量为多个，多个所述瘤状突起周向错列均布。

优选地，所述自粉碎解吸罐由不锈钢材质制成，所述自粉碎解吸罐的壁厚为10mm；所述瘤状突起的高度为20mm，相邻两个所述瘤状突起之间的间距为100mm。

优选地，所述自粉碎解吸罐内的底部设置十字形的突出棱状物，所述突出棱状物的高度为20mm。