CN102967667B - 用于页岩气定性定量分析的装置及使用该装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于页岩气定性定量分析的装置及使用该装置的方法。用于页岩气定性定量分析的装置，包括真空磨样筒（1），真空磨样筒（1）中设有重锤（2）,重锤（2）在重锤驱动器（3）的作用下在真空磨样筒（1）中上下运动，真空磨样筒（1）的上端设有密封压盖（4），真空磨样筒（1）通过管路连接有真空泵（5）、气体收集泵（6）,气体收集泵（6）的出口接有气相色谱仪（7）。本发明在真空体系下粉碎页岩，可准确评价页岩中气体的含量。
Description
技术领域
本发明属于的油气分析的技术领域，具体是指一种用于页岩气定性定量分析的装置及使用该装置的方法。
背景技术
目前，页岩气开发是当前国内外石油天然气行业开发的热点，关于页岩气含量的计算是页岩气开发的基础工作。但到目前为止，国内外并没有页岩气含量评价的标准方法及相关设备。准确评价页岩中气体的含量，以实现有针对性地进行页岩气开发，成为了业界需要解决的技术问题。
上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种用于页岩气定性定量分析的装置及使用方法，其在真空体系下粉碎页岩，可准确评价页岩中气体的含量。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种用于页岩气定性定量分析的装置，包括真空磨样筒，真空磨样筒中设有重锤,重锤在重锤驱动器的作用下在真空磨样筒中上下运动，真空磨样筒的上端设有密封压盖，真空磨样筒通过管路连接有真空泵、气体收集泵,气体收集泵的出口接有气相色谱仪。
其中，所述重锤驱动器为套设在真空磨样筒外的电磁线圈，所述重锤为具有极性的强磁体。
其中，所述电磁线圈为多组，沿真空磨样筒的轴向上布置，各组电磁线圈连接有控制器。
其中，所述真空磨样筒与真空泵之间的管路上设有第一阀门。
其中，所述真空磨样筒与气体收集泵之间的管路上设有第二阀门。
其中，所述真空磨样筒接有负压真空计。
一种使用如上所述用于页岩气定性定量分析的装置进行分析的方法，包括如下步骤：
（1）、将页岩样品置于真空磨样筒底部，放入重锤，盖上密封压盖；
（2）、用真空泵对真空磨样筒抽真空；
（3）、重锤驱动器驱动重锤在真空磨样筒中上下运动，对页岩样品冲击而使样品粉碎；
（4）、气体收集泵将真空磨样筒中的气体抽到气相色谱仪进行分析。
本发明的有益效果如下：
1、样品用量少，灵敏度高。经试验，约0.1g的样品就可以满足分析要求；
2、粉碎及分析在全密封的体系下进行，在样品粉碎过程中气体没有损失，定量准确；
3、根据粉碎时间不同，可以控制样品的粒度；
4、样品粉碎结束后，可以直接把磨样筒从线圈管中取出，并将下部放在管式炉中加热（温度低于300℃），可以在不损失气体的情况下，使页岩中的气体得到进一步释放，并可进行在不同温度下气体释放量的研究。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图１是用于页岩气定性定量分析的装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明所述的提供一种用于页岩气定性定量分析的装置，包括真空磨样筒1，真空磨样筒1由不锈钢或高强玻璃制成。所述真空磨样筒1中设有重锤2,重锤2在重锤驱动器3的作用下在真空磨样筒1中上下运动。重锤驱动器3可设置在真空磨样筒1内或外，设置在真空磨样筒1内时，重锤驱动器3可以为电动卷扬机构。所述真空磨样筒1的上端设有密封压盖4，真空磨样筒1通过管路连接有真空泵5、气体收集泵6,气体收集泵6的出口接有气相色谱仪7。具体的，管路接在密封压盖4上，管路在靠近密封压盖4的一段上设置有阀门12。
优选的，所述重锤驱动器3为套设在真空磨样筒1外的电磁线圈，所述重锤2为具有极性的强磁体。电磁线圈通电时产生磁场，磁场使重锤2运动，并且，通过对电磁线圈的电流控制，可控制重锤的运动速度。其中，所述电磁线圈为多组，沿真空磨样筒1的轴向上布置，各组电磁线圈连接有控制器8，控制器8用于控制各组电磁线圈的电流通断以及电流大小。
优选的，所述真空磨样筒1与真空泵5之间的管路上设有第一阀门9，抽真空时，第一阀门打开，抽真空完成后，第一阀门关闭。所述真空磨样筒1与气体收集泵6之间的管路上设有第二阀门10。抽真空和重锤破碎样品时，第二阀门关闭，重锤破碎样品完成时，第二阀门打开。
优选的，所述真空磨样筒1接有负压真空计11。通过负压真空计读数，从而可得知样品释放气体的总量。
本发明的工作步骤及原理如下：
1、首先旋开真空磨样筒1的密封压盖4，把敲成碎块的页岩样品13放入真空磨样筒1，再拧紧密封压盖4；
2、打开阀门12、第一阀门9，关闭第二阀门10，启动真空泵5，把真空磨样筒1内抽成真空；
3、关闭阀门12、第一阀门9，启动控制器8，重锤本身为具有极性的强磁体，电磁线圈通电后，与线圈产生的磁场相互作用而向上运动，到达顶端后，由线圈强力加速向下运动，对页岩样品冲击而使样品粉碎，通过控制器的电子程序，使重锤向上运动平缓，而向下运动快速，并且运动速度可调；
4、经过控制器8所属的定时器的时间控制，对样品冲击5分钟后，停止冲击，打开阀门12，记录负压真空计11读数，从而得知样品释放气体的总量；
5、打开第二阀门10，用气体收集泵6将真空磨样筒中的气体送入气相色谱仪7进行分析，根据分析结果以及气体总量、样品重量，可以计算出单位重量的页岩所释放的气体量并得知气体成分。
6、一个样品的实验结束。重复步骤1-5，进行下一个样品的分析。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种用于页岩气定性定量分析的装置，其特征在于：包括真空磨样筒（1），真空磨样筒（1）中设有重锤（2）,重锤（2）在重锤驱动器（3）的作用下在真空磨样筒（1）中上下运动，真空磨样筒（1）的上端设有密封压盖（4），真空磨样筒（1）通过管路连接有真空泵（5）、气体收集泵（6）,气体收集泵（6）的出口接有气相色谱仪（7），还包括阀门（12），且需要通过阀门（12）来控制真空磨样筒中的气体与外界管路的连通；所述重锤驱动器（3）为套设在真空磨样筒（1）外的电磁线圈，所述重锤（2）为具有极性的强磁体；所述真空磨样筒（1）与真空泵（5）之间的管路上设有第一阀门（9）；所述真空磨样筒（1）与气体收集泵（6）之间的管路上设有第二阀门（10）；所述真空磨样筒（1）接有负压真空计（11）。
2.一种使用如权利要求1所述的用于页岩气定性定量分析的装置进行分析的方法，包括如下步骤：
（1）、将页岩样品置于真空磨样筒底部，放入重锤，盖上密封压盖；
（2）、用真空泵对真空磨样筒抽真空；
（3）、重锤驱动器驱动重锤在真空磨样筒中上下运动，对页岩样品冲击而使样品粉碎；
（4）、气体收集泵将真空磨样筒中的气体抽到气相色谱仪进行分析。
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