CN105588737A - 适用于可溶性气体的取气计量装置和计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于可溶性气体的取气计量装置和计量方法，该装置的气体导出阀和气体导入阀分别连接在第一螺帽的端面上，数字压力表连接于气体导出阀，第一螺帽和第二螺帽分别拧紧在不锈钢外壳的两端，开口石英玻璃管位于该不锈钢外壳内，气密性活塞位于该开口石英玻璃管内，两者之间密封且便于拉动，该第二螺帽上开有拉杆孔，拉杆通过该拉杆孔进入该开口石英玻璃管并连接在该气密性活塞上。该适用于可溶性气体的取气计量装置和计量方法连接方便，操作简单，气密性好，有效克服了排水取气法中H2S、CO2等组分易溶于水造成的气体计量不准确，保证了分析结果的可靠性，适用于油气生成物理模拟等实验气态产物的收集计量和井口取气。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种适用于可溶性气体的取气计量装置。
背景技术
国内外开展油气生成物理模拟工作已经三十多年，模拟产物中气体产物的收集一直沿用传统的排水取气法，其中所采用的水为饱和食盐水，烃类气体在饱和食盐水中难以溶解，因而能满足常规模拟气体的收集需要。而当模拟气体中含有H2S、CO2等易溶于水的成分时，排水取气法则会造成气体计量和分析不准确，并容易导致实验室环境污染。CO2是一种无色无味的气体，能溶于水，与水反应生成碳酸。H2S是一种无色、剧毒、中弱酸性气体，易溶于水。沉积地层中的硫酸盐在模拟过程中会生成H2S，碳酸盐热解会生成CO2，为了准确计量气态产物的体积和准确分析气体组成，我们发明了一种适用于可溶性气体的取气计量装置及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以克服现有技术中存在的排水取气法使得H2S、CO2等组分溶于水造成气体计量和气体组成分析不准确的适用于可溶性气体的取气计量装置和气体计量方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：适用于可溶性气体的取气计量装置，该适用于可溶性气体的取气计量装置包括第一螺帽，第二螺帽，气体导出阀，气体导入阀，数字压力表，不锈钢外壳，开口石英玻璃管，气密性活塞，拉杆和拉杆孔，该气体导出阀和该气体导入阀分别连接在该第一螺帽的端面上，该数字压力表连接于该气体导出阀，该第一螺帽和该第二螺帽分别拧紧在该不锈钢外壳的两端，该开口石英玻璃管位于该不锈钢外壳内，该气密性活塞位于该开口石英玻璃管内，两者之间密封且便于拉动，该第二螺帽上开有该拉杆孔，该拉杆通过该拉杆孔进入该开口石英玻璃管并连接在该气密性活塞上。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括气体导入孔，气体导入管线，气体导出孔和气体导出管线，该第一螺帽的端面上于直径线上开有该气体导入孔和该气体导出孔，该气体导出孔通过该气体导出管线与该气体导出阀连接，该气体导入孔通过该气体导入管线与该气体导入阀连接。
在取气时，关闭该气体导出阀，将模拟装置的气体导出管线与该气体导入阀的气体导入口连接，打开该气体导入阀，根据该数字压力表上的读数拉动该拉杆，保持气体压力在0.100MPa，取气完成后关闭该气体导入阀，根据该气密性活塞所在位置的刻度和该数字压力表上的压力计算所取气体的体积，将该气体导出阀的气体导出口与色谱仪的进样阀相连，打开该气体导出阀，推动该拉杆，进行气体组分分析，进样完成后关闭该气体导出阀，将该气体导出口与色谱仪的进样阀断开。
该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括第一密封垫圈和第二密封垫圈，该第一密封垫圈位于该第一螺帽与该不锈钢外壳之间，该第二密封垫圈位于该第二螺帽与该不锈钢外壳之间，该第一密封垫圈和该第二密封垫圈的宽10mm。
该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括视窗，该视窗位于该不锈钢外壳上，距两端25mm，宽30mm～50mm。
该数字压力表的精度为0.001MPa，该拉杆孔的直径25mm。
该开口石英玻璃管与该不锈钢外壳长度一致，外径比该不锈钢外壳的内径小0.5mm～1mm。
该气密性活塞包括了第一气密性活塞和第二气密性活塞，该第一气密性活塞与该第二气密性活塞紧密连接，该拉杆连接在该第二气密性活塞上，该第一气密性活塞为聚四氟乙烯。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：适用于可溶性气体的取气计量方法，该适用于可溶性气体的取气计量方法采用了适用于可溶性气体的取气计量装置，包括：步骤1，在第一螺帽里放入第一密封垫圈，将第一螺帽与不锈钢外壳拧紧，将开口石英玻璃管放入不锈钢外壳，推至该第一密封垫圈，用拉杆将该气密性活塞推至该第一螺帽的端面，在第二螺帽里放入第二密封垫圈，将该第二螺帽从拉杆孔穿过拉杆与该不锈钢外壳拧紧，关闭气体导出阀，将模拟装置的气体导出管线与气体导入阀的气体导入口连接；步骤2，打开气体导入阀，根据数字压力表上的读数拉动该拉杆，保持气体压力在0.100MPa，取气完成后关闭该气体导入阀，根据该气密性活塞所在位置的刻度和该数字压力表上的压力计算所取气体的体积；步骤3，将该气体导出阀的气体导出口与色谱仪的进样阀相连，打开该气体导出阀，推动该拉杆，进行气体组分分析，进样完成后关闭该气体导出阀，将该气体导出口与色谱仪的进样阀断开。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤3中，采用了Agilent7890气相色谱仪。
本发明中的适用于可溶性气体的取气计量装置和计量方法，连接方便，操作简单，气密性好，玻璃和聚四氟乙烯均不吸附硫化氢，有效克服了排水取气法中H2S、CO2等组分易溶于水造成的气体计量不准确，保证了分析结果的可靠性，适用于油气生成物理模拟等实验中气态产物的收集计量和井口取气。
附图说明
图1为本发明的适用于可溶性气体的取气计量装置的一具体实施例的结构图；
图2为本发明的适用于可溶性气体的取气计量方法的一具体实施例的流程图；
图3为本发明的取气计量方式和排水取气计量方式的色谱分析结果图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的适用于可溶性气体的取气计量装置的结构图。该适用于可溶性气体的取气计量装置由第一密封垫圈1，第一螺帽2，开口石英玻璃管3，第一气密性活塞4a、第二气密性活塞4b，不锈钢外壳5，视窗5a，螺帽6，拉杆孔6a，第二密封垫圈7，拉杆8，气体导出阀9，气体导出孔9a，气体导出管线9b，数字压力表10，气体导入阀11，气体导入孔11a，气体导入管线11b组成。
第一螺帽2的端面上于直径线上开有气体导入孔11a和气体导出孔9a，气体导出孔9a通过气体导出管线9b与气体导出阀9连接，气体导入孔11a通过气体导入管线11b与气体导入阀11连接。气体导入阀11具有用于与外部管线连接的气体导入口11c。气体导出阀9具有用于与外部管线连接的气体导出口9c。
气体导出阀9与数字压力表10连接。数字压力表10可精确至0.001MPa，用于显示开口石英玻璃管3内的压力。第一螺帽2里放有第一密封垫圈1，密封垫圈1的直径与螺帽2的内径一致，宽10mm，将第一螺帽2与不锈钢外壳5拧紧。
第二螺帽6的端面中心开有拉杆孔6a，用于拉杆8穿过。在一实施例中，拉杆孔6a的直径25mm。第二螺帽6里放有第二密封垫圈7，第二螺帽6从拉杆孔6a穿过拉杆8与不锈钢外壳5拧紧。
不锈钢外壳5上开视窗5a，距两端25mm，宽30mm～50mm；将第一气密性活塞4a与第二气密性活塞4b粘紧，将拉杆8焊接在第二气密性活塞4b上。
开口石英玻璃管3位于不锈钢外壳5中，开口石英玻璃管3与不锈钢外壳5长度一致，外径比不锈钢外壳5的内径小0.5mm～1mm。第一气密性活塞4a为聚四氟乙烯，开口石英玻璃管3内径均匀，体积计量准确，两者之间密封且便于拉动，玻璃和聚四氟乙烯均不吸附硫化氢。
如图2所示，图2为本发明的适用于可溶性气体的取气计量方法的一具体实施例的流程图。
在步骤101，在第一螺帽2里放入第一密封垫圈1，将第一螺帽2与不锈钢外壳5拧紧，将开口石英玻璃管3放入不锈钢外壳5，推至第一密封垫圈1，用拉杆8将第一气密性活塞4a推至第一螺帽2的端面，在第二螺帽6里放入第二密封垫圈7，将第二螺帽6从拉杆孔6a穿过拉杆8与不锈钢外壳5拧紧，关闭气体导出阀9，将模拟装置的气体导出管线与气体导入阀11的气体导入口11c连接。流程进入到步骤102。
在步骤102，打开气体导入阀11，根据数字压力表10上的读数拉动拉杆8，保持气体压力在0.100MPa左右，取气完成后关闭气体导入阀11，根据气密性活塞4a所在位置的刻度和数字压力表10上的压力计算所取气体的体积。流程进入到步骤103。
在步骤103，将气体导出口9c与色谱仪的进样阀相连，打开气体导出阀9，推动拉杆8，进行气体组分分析，进样完成后关闭气体导出阀9，将气体导出口9c与色谱仪的进样阀断开。色谱分析结果见图3，其中，左图为采用本发明的取气计量方式，右图为采用排水取气计量方式。流程结束。
在一实施例中，采用了Agilent7890气相色谱仪。
Claims (10)
1.适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该适用于可溶性气体的取气计量装置包括第一螺帽，第二螺帽，气体导出阀，气体导入阀，数字压力表，不锈钢外壳，开口石英玻璃管，气密性活塞，拉杆和拉杆孔，该气体导出阀和该气体导入阀分别连接在该第一螺帽的端面上，该数字压力表连接于该气体导出阀，该第一螺帽和该第二螺帽分别拧紧在该不锈钢外壳的两端，该开口石英玻璃管位于该不锈钢外壳内，该气密性活塞位于该开口石英玻璃管内，两者之间密封且便于拉动，该第二螺帽上开有该拉杆孔，该拉杆通过该拉杆孔进入该开口石英玻璃管并连接在该气密性活塞上。
2.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括气体导入孔，气体导入管线，气体导出孔和气体导出管线，该第一螺帽的端面上于直径线上开有该气体导入孔和该气体导出孔，该气体导出孔通过该气体导出管线与该气体导出阀连接，该气体导入孔通过该气体导入管线与该气体导入阀连接。
3.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，在取气时，关闭该气体导出阀，将模拟装置的气体导出管线与该气体导入阀的气体导入口连接，打开该气体导入阀，根据该数字压力表上的读数拉动该拉杆，保持气体压力在0.100MPa，取气完成后关闭该气体导入阀，根据该气密性活塞所在位置的刻度和该数字压力表上的压力计算所取气体的体积，将该气体导出阀的气体导出口与色谱仪的进样阀相连，打开该气体导出阀，推动该拉杆，进行气体组分分析，进样完成后关闭该气体导出阀，将该气体导出口与色谱仪的进样阀断开。
4.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括第一密封垫圈和第二密封垫圈，该第一密封垫圈位于该第一螺帽与该不锈钢外壳之间，该第二密封垫圈位于该第二螺帽与该不锈钢外壳之间，该第一密封垫圈和该第二密封垫圈的宽10mm。
5.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该适用于可溶性气体的取气计量装置还包括视窗，该视窗位于该不锈钢外壳上，距两端25mm，宽30mm～50mm。
6.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该数字压力表的精度为0.001MPa，该拉杆孔的直径25mm。
7.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该开口石英玻璃管与该不锈钢外壳长度一致，外径比该不锈钢外壳的内径小0.5mm～1mm。
8.根据权利要求1所述的适用于可溶性气体的取气计量装置，其特征在于，该气密性活塞包括了第一气密性活塞和第二气密性活塞，该第一气密性活塞与该第二气密性活塞紧密连接，该拉杆连接在该第二气密性活塞上，该第一气密性活塞为聚四氟乙烯。
9.适用于可溶性气体的取气计量方法，其特征在于，该适用于可溶性气体的取气计量方法采用了适用于可溶性气体的取气计量装置，包括：
步骤1，在第一螺帽里放入第一密封垫圈，将第一螺帽与不锈钢外壳拧紧，将开口石英玻璃管放入不锈钢外壳，推至该第一密封垫圈，用拉杆将该气密性活塞推至该第一螺帽的端面，在第二螺帽里放入第二密封垫圈，将该第二螺帽从拉杆孔穿过拉杆与该不锈钢外壳拧紧，关闭气体导出阀，将模拟装置的气体导出管线与气体导入阀的气体导入口连接；
步骤2，打开气体导入阀，根据数字压力表上的读数拉动该拉杆，保持气体压力在0.100MPa，取气完成后关闭该气体导入阀，根据该气密性活塞所在位置的刻度和该数字压力表上的压力计算所取气体的体积；
步骤3，将该气体导出阀的气体导出口与色谱仪的进样阀相连，打开该气体导出阀，推动该拉杆，进行气体组分分析，进样完成后关闭该气体导出阀，将该气体导出口与色谱仪的进样阀断开。
10.根据权利要求9所述的适用于可溶性气体的取气计量方法，其特征在于，在步骤3中，采用了Agilent7890气相色谱仪。
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