[发明专利]一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置

说明书

本说明书实施例提供一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置。所述方法包括：向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和测量装置内的自由相气体；在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后，确定测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；检测至少一个降压阶段中测量装置中释放出的第二气体的质量；获取所述第二气体的第二同位素比值；根据所述第一同位素比值、第二同位素比值和所述第二气体的质量计算对应于所述降压阶段的同位素分馏数据。上述方法实现了对于固体样本中解吸的不同同位素的吸附气体的测量，确保了对同位素分馏数据的获取。

技术领域

本说明书实施例涉及地质勘探开发技术领域，特别涉及一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置。

背景技术

随着地质勘探开发技术的发展，对于地层中的甲烷、天然气等气体的开采程度逐渐提高。地层中的甲烷、天然气等气体往往会以吸附态存在于岩层中，随着开采的进行，这些气体随着地层压力的降低逐渐从岩层中解吸并转化为游离态后采出。因此，对于吸附于岩层中的气体随压力而解吸的过程进行探究对于勘探开发工作具有重要的指导意义。

目前在针对吸附气体从岩层中解吸的过程进行探究时，往往直接利用实验确定吸附气体解吸的量与压力之间的对应关系。但是，由于吸附气体中的部分元素可能会存在不同的稳定同位素，使得对应于不同同位素的吸附气体的摩尔质量存在差异，从而产生同位素分馏现象。同位素分馏现象指对应于不同同位素的吸附气体随压力变化而解吸的过程存在差异的现象，例如，在某一压力下，在对应于某一同位素的吸附气体已经开始解吸，但对应于其他同位素的吸附气体可能仍未开始解吸，从而造成吸附气体存在多种不同的吸附-脱附情况，进而使得吸附气体的解吸过程并不是一个稳定变化的过程，直接确定吸附气体解吸的量与压力之间的对应关系可能会使得结果存在较大误差。因此，目前亟需一种能够确定岩样中吸附气体的同位素分馏情况的方法。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种吸附气体同位素分馏数据测量方法及装置，以解决如何确定岩样中吸附气体的同位素分馏情况的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种吸附气体同位素分馏数据测量方法，包括：

向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和测量装置内的自由相气体；所述第一饱和气压下固体样本中吸附的吸附相气体为饱和状态；

在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后后，确定测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；所述第二饱和气压下固体样本中吸附的吸附相气体为饱和状态；所述第一同位素比值表示所述自由相气体中不同同位素的比重；

检测至少一个降压阶段中测量装置中释放出的第二气体的质量；

获取所述第二气体的第二同位素比值；所述第二同位素比值表示所述第二气体中不同同位素的比重；

根据所述第一同位素比值、第二同位素比值和所述第二气体的质量计算对应于所述降压阶段的同位素分馏数据；所述同位素分馏数据包括对应于不同同位素的解吸的吸附相气体的量。

本说明书实施例还提出一种吸附气体同位素分馏数据测量装置，包括：

待测气体注入模块，用于向测量装置中注入待测气体至第一饱和气压；所述测量装置中存在固体样本和待测气体；所述待测气体包括吸附于固体样本中的吸附相气体和测量装置内的自由相气体；所述第一饱和气压下固体样本中吸附的吸附相气体为饱和状态；

第一同位素比值测量模块，用于在所述测量装置的气压降低至第二饱和气压后，测量测量装置中释放出的第一气体的第一同位素比值；所述第二饱和气压下固体样本中吸附的吸附相气体为饱和状态；所述第一同位素比值表示所述自由相气体中不同同位素的比重；