[发明专利]一种岩样绝对吸附量测定方法及测量岩样等温吸附曲线的方法

权利要求书

1.一种岩样绝对吸附量测定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.取岩样放入真空干燥器中加热干燥并称重后放入样品罐内，所述样品罐与参考罐通过设有截止阀门五的管路可操控连通，所述参考罐和样品罐分别被各自的压力变送器和温度计监视温度压力参数，所述参考罐和样品罐串联组成吸附装置，对所述参考罐和样品罐抽真空脱气，真空脱气结束后关闭截止阀门五，再将氦气注入所述参考罐至目标压力P_m，待压力不再变化，记录参考罐的压力P_r5和温度T_r5，及样品罐的压力P_s5和温度T_s5，打开截止阀门五，待压力不再变化，记录平衡后参考罐的压力P_r6和温度T_r6，及样品罐的压力P_s6和温度T_s6，所述参考罐的体积为V_r，Z_r5、Z_r6为参考罐内氦气在不同压力下的压缩因子，Z_s5、Z_s6为样品罐内氦气在不同压力下的压缩因子，均通过查询NIST数据库获得，根据以下公式

获得样品罐内的自由空间体积V_f；

步骤S2.排出参考罐和样品罐内的氦气，并抽真空使样品罐内岩样脱气，真空脱气结束后关闭截止阀门五，再将吸附气体注入所述参考罐至目标压力P_m，待压力不再变化，记录参考罐的压力P_r7和温度T_r7，及样品罐的压力P_s7和温度T_s7，打开截止阀门五，待压力不再变化，记录平衡后参考罐的压力P_r8和温度T_r8，及样品罐的压力P_s8和温度T_s8，所述参考罐的体积为V_r，根据以下公式

获取目标压力P_m下岩样内吸附相的摩尔数n₁，其中Z_r7、Z_r8为参考罐内吸附气体在不同压力下的压缩因子，Z_s7、Z_s8为样品罐内吸附气体不同压力下的压缩因子，均通过查询NIST数据库获得，R为普适气体常数，8.315J/mol·K；

步骤S3.根据岩样内吸附相的摩尔数n₁和所述吸附气体在压力P_s8和温度T_s8下的气体密度ρ_f、吸附相密度ρ_s，求岩样的相对吸附体积V′_g，和绝对吸附量V_ad：

V′_g＝n₁×22.4141×1000；

其中V_g为绝对吸附体积，M_g为样品质量；

所述的参考罐的体积V_r，采用以下步骤测量：

步骤J1.清空所述参考罐和样品罐，对所述参考罐和样品罐抽真空脱气，真空脱气结束后关闭截止阀门五，再将氦气注入所述参考罐至目标压力P_m，待压力不再变化，记录参考罐的压力P_r1和温度T_r1，及样品罐的压力P_s1和温度T_s1，打开截止阀门五，待压力不再变化，记录平衡后参考罐的压力P_r2和温度T_r2，及样品罐的压力P_s2和温度T_s2，所述参考罐的体积为V_r；

步骤J2.排出所述参考罐和样品罐中的氦气，将体积为V_q的钢球放入样品罐内，对所述参考罐和样品罐抽真空脱气，真空脱气结束后关闭截止阀门五，再将氦气注入所述参考罐至目标压力P_m，待压力不再变化，记录参考罐的压力P_r3和温度T_r3，及样品罐的压力P_s3和温度T_s3，打开截止阀门五，待压力不再变化，记录平衡后参考罐的压力P_r4和温度T_r4，及样品罐的压力P_s4和温度T_s4，根据方程：

获得参考罐的体积V_r，Z_r1、Z_r2、Z_r3、Z_r4为参考罐内氦气在不同压力下的压缩因子，Z_s1、Z_s2、Z_s3、Z_s4为样品罐内氦气不同压力下的压缩因子，均通过查询NIST数据库获得。

2.根据权利要求1所述的岩样绝对吸附量测定方法的测量岩样等温吸附曲线的方法，包括以下步骤：

K1.将多组吸附装置的输入管并联到总管上，每组吸附装置的输入管上设置一个截止阀门四，所述总管通过三根第一支管分别连通真空泵、气体增压装置、放散管，每个第一支管上分别设置截止阀门，所述气体增压装置还通过两根第二支管分别连通氦气瓶和吸附气瓶，每根第二支管上设置有截止阀门；

K2.清空各组吸附装置，打开每组吸附装置的截止阀门五，按步骤J1～J2对每组吸附装置的参考罐体积V_ri进行测量，i为每组吸附装置的序号；

K3.按步骤S1将氦气注入各组吸附装置的参考罐，使各组吸附装置的参考罐达到不同的目标压力P_mi，根据先后采集的压力和温度数据并查寻NIST数据库获取不同压力和温度下氦气的压缩因子按步骤S1中的公式求得各组吸附装置的样品罐的自由空间体积：

K4.按步骤S2将吸附气体注入各组吸附装置的参考罐，使各组吸附装置的参考罐达到不同的目标压力P_mi，根据先后采集的压力和温度数据及各组吸附装置的参考罐的体积为V_ri和样品罐的自由空间体积V_fi，并查寻NIST数据库获取不同压力和温度下吸附气体的压缩因子按步骤S2中的公式求得各组吸附装置的样品罐中岩样内吸附相的摩尔数n_1i：

K5.按步骤S3根据各组吸附装置中岩样内吸附相的摩尔数n_1i及吸附气体在压力和温度的气体密度和吸附相密度求各组吸附装置中岩样的绝对吸附量Vⁱ_ad，以绝对吸附量为纵坐标，不同的目标压力P_mi为横坐标绘图得到等温吸附曲线；

所述步骤K3和步骤K4中使各组吸附装置的参考罐达到不同的目标压力P_mi的方法包括：向各组吸附装置的参考罐内注入氦气或吸附气体，依次间隔时间t关闭各组吸附装置的截止阀门四，使每组吸附装置的参考罐被注入氦气或吸附气体至不同目标压力P_mi。