[发明专利]竞争吸附实验装置及实验方法

说明书

本发明提供了一种竞争吸附实验装置及实验方法，属于吸附实验技术领域，竞争吸附实验装置包括恒温箱、放置箱、储液罐、真空泵、监测收集单元，放置箱设于恒温箱中，放置箱内设有样品罐，样品罐上设有若干通孔，样品罐用于放置样品；储液罐设于恒温箱中，数量不少于两个，储液罐通过控制阀与放置箱相连通，储液罐用于存放样品吸附的物质；真空泵用于对放置箱进行抽真空，储液罐内物质可在气压作用下进入放置箱与所述样品吸附；监测收集单元用于监测样品罐重量并进行记录。试验方法应用竞争吸附实验装置进行实验，本发明提供的竞争吸附实验装置及实验方法，通过单相吸附与多相吸附对比，更加深入了解物质的吸附能力。

技术领域

本发明属于吸附实验技术领域，更具体地说，是涉及一种竞争吸附实验装置及实验方法。

背景技术

页岩组成复杂，强烈的非均质性导致流体的选择性吸附和聚集。页岩储层微纳米孔隙发育，强毛管力会引起明显的自发渗吸效应。页岩油气的成藏过程既包括地层温压条件下的自发渗吸过程，也包括在外加压力及生烃超压下油气扩散和渗流过程；而在页岩油气开发过程中，则涉及水相、二氧化碳气体及其复合流体驱替油气的过程，涉及到多相流体之间的扩散、吸附、解吸和置换等过程。因此，页岩中多相流体的渗吸和竞争吸附机制是页岩油气勘探和开发中面临的基本地质和油藏物理问题。但目前的实验设备和方法多是针对单相流体进行，不能同时满足多相、多组分流体渗吸行为研究，并缺乏对多组分研究的实验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竞争吸附实验装置及实验方法，旨在解决目前的实验设备和方法都是针对单相流体进行，不能同时满足多相、多组分流体渗吸行为研究、并缺乏对多组分研究的实验方法的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种竞争吸附实验装置，包括恒温箱、放置箱、储液罐、真空泵、监测收集单元，放置箱设于恒温箱中，放置箱内设有样品罐，样品罐上设有若干通孔，样品罐用于放置样品，通孔直径小于等于0.05mm；储液罐设于恒温箱中，数量不少于两个，储液罐通过控制阀与放置箱相连通，储液罐用于存放样品吸附的物质；真空泵用于对放置箱进行抽真空，储液罐内物质可在气压作用下进入放置箱与所述样品吸附；监测收集单元用于监测样品罐重量并进行记录。

作为本申请另一实施例，监测收集单元通过电子秤对所述样品罐进行称重。

作为本申请另一实施例，电子秤为吊秤，样品罐吊设于吊秤上。

作为本申请另一实施例，通孔分布于所述样品罐的侧面与底面。

作为本申请另一实施例，放置箱、样品罐、第一储液罐、第二储液罐及恒温箱均为透明体。

作为本申请另一实施例，监测收集单元通过测温仪对放置箱温度进行监测，通过测压仪对放置箱压强进行监测。

提供一种实验方法，通过上述任意一种竞争吸附实验装置进行，每个储液罐与一个控制阀相连，其中两个控制阀为控制阀A和控制阀B，实验方法包括两组单相吸附实验和一组竞争吸附实验，单相吸附实验及竞争吸附实验均在样品罐中放置相同质量m的同样的干燥样品，第一组单相吸附实验选择控制阀A 打开，样品罐中的样品对控制阀A对应的储液罐中的物质进行吸附，吸附完成得到样品增加质量m₁，第二组单相吸附实验选择控制阀B打开、样品罐中的样品对控制阀B对应的储液罐中的物质进行吸附，吸附完成得到样品增加质量m₂；所述竞争吸附实验同时打开控制阀A和控制阀B，同时对控制阀A及控制阀B 对应的储液罐中的物质进行吸附，吸附完成得到样品增加质量m₃，最后对m₁、 m₂、m₃进行分析。

作为本申请另一实施例，单相吸附实验包括如下步骤：

步骤1，在样品罐中放置干燥样品，打开真空泵对放置箱抽真空，通过所述监测收集单元记录样品罐中的样品质量m；