CN109115824A - 用于岩石热解分析的进样杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于岩样热解分析的进样杆，进样杆上设计的密封圈固定件，解决了密封圈因长时间使用弹性减弱导致其松动而影响密封效果的问题；杆体采用了开孔设计，安装在进样杆中的热电偶一目了然，检修热电偶十分便利。使用本发明进样杆可增加热解仪的稳定性和数据的可靠性和检修的便利性。

Description

用于岩石热解分析的进样杆

技术领域

本发明涉及石油勘探研究领域，具体涉及一种用于岩石热解分析的进样杆。

背景技术

岩石热解分析原理是岩石样品在热解炉中进行程序升温，排出的烃类物质由氢火焰离子化检测器进行检测，有机质热解生成的一氧化碳与二氧化碳和热解后残余有机质加热氧化生成二氧化碳由热导或红外检测器进行检测。通过岩石热解分析所得参数可用于单井地球化学录井中确定有机质丰度、类型和成熟度，评价烃源岩，估算生油量，计算初次运移量和油气运移系数，测定烃源岩的生烃活化能分布以及原油物性评价等。岩石热解分析在评价生油岩生烃潜力和储集岩含油性方面具有快速、经济和有效的特点，因此岩石热解技术已广泛应用于石油勘探。

目前由法国万奇公司和法国石油研究院联合研制的rock eval型热解仪是国内岩石热解分析的主流产品。用rock eval型热解仪进行样品检测时，利用套在进样杆上的密封圈对热解炉底部进行密封，使热解产物随载气进入检测器检测。

其中，密封圈为O型橡胶密封圈，使用时将密封圈套在进样杆上，利用密封圈的弹性使之固定在进样杆上，由于长时间使用密封圈的弹性逐渐减弱，从而密封圈在进样杆上会发生移动，无法固定在进样杆上；这样造成更为严重的问题是此时密封圈无法密封热解炉底部，从而导致热解炉漏气，最终造成岩石热解分析结果失真。

另外，进样杆采用耐高温材料制成中空结构，用于监测热解炉温度的热电偶安装在进样杆中间。在对热电偶进行检查热时通常都需要将进样杆拆开，检查完成之后再进行将热电偶和进样杆的组装。为了确保实验结果的准确性，因此需要经常检查热电偶是否正常，因此需要对热电偶和进样杆进行频繁的拆装操作，这样的频繁拆装增加了使用者的工作量，并且频繁的拆卸操作对于进样杆本身也会造成一定影响。

综上所述，现有技术中用于岩石热解分析的进样杆，在使用过程中在稳定性和便利性方面具有一定的局限性。因此，一种稳定性好，使用方便的进样杆对于岩石热解分析是非常重要的。

发明内容

为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供一种用于岩石热解分析的进样杆包括坩埚固定件，所述坩埚固定件与杆体一端连接，所述杆体的另一端与密封圈固定件连接，所述密封圈固定件与热电偶固定件相连；所述坩埚固定件、杆体、密封圈固定件和热电偶固定件为贯穿的中空结构，所述中空结构为热电偶容纳腔，所述热电偶容纳腔用于容纳热电偶。

本发明中用于用于岩石热解分析的进样杆，在进样杆上设计了密封圈固定件，解决了密封圈因长时间使用弹性减弱导致其松动而影响密封效果的问题，使得对于热解炉的密封性更加可靠，从而保证实验结构的准确性。

作为对密封圈固定件的进一步改进，所述密封圈固定件包括第一柱体，所述第一柱体与所述杆体连接，所述第一柱体外侧壁上设置有槽体，所述密封圈套装在所述槽体中。采用在第一柱体上设置槽体的方式来固定密封圈，结构简单，制造简便，成本低廉，同时可以很好的起到固定作用，达到本发明对于热解炉良好的密封效果。

作为对槽体的进一步改进，所述槽体为弧形槽，所述第一柱体的高度与所述密封圈的高度比值2:3至4:5，所述弧形槽的深度与所述密封圈的环宽度的比值为1:3至1:2。弧形槽与密封圈的贴合程度更高，同时，将弧形槽的深度与密封圈的环宽度进行合理的设置，使得密封圈的圆环的一部分是突出在弧形槽的外面的，突出的部分可以与热解炉接触，从而达到较好的密封效果。

作为第一柱体的进一步改进，所述第一柱体为圆柱结构，所述第一柱体最小外径与所述密封圈的内径比值为10:9至11:9。第一柱体最小外径比密封圈的内径略大，从而使得密封圈可以固定在槽体内，同时又不会因为对密封圈的过分支撑而造成密封圈的损伤。

作为对密封圈固定件的进一步改进，所述密封圈固定件还包括第二柱体，所述第二柱体设置于所述第一柱体和所述热电偶固定件之间，所述第二柱体与所述第一柱体相连接处的端面支撑所述密封圈。第二柱体的设置相当于为密封圈提供了一个平台，使得密封圈与受到热解炉的挤压时，第二柱体32压紧密封圈，使得密封圈对热解炉的密封效果更好。

作为对进样杆的进一步改进，所述杆体上沿所述杆体延伸方向设置有开孔，所述开孔贯穿至杆体的中空处。

作为对开孔的进一步改进，所述开孔沿杆体延伸方向的长度与杆体长度相等。

作为对开孔的进一步改进，所述开孔有两个，两个开孔在所述杆体上对称设置。

作为对开孔的进一步改进，所述杆体为中空圆柱结构，所述开孔在与杆体延伸方向垂直方向上的宽度与所述杆体横截面直径的比值为1:3至1:2。

杆体上的开孔设计，使得安装在杆体中的的热电偶一目了然，检修热电偶十分便利，避免了对进样杆频繁的拆装，节省人力，提高工作效率。

作为对热电偶固定件的进一步改进，所述热电偶固定件包括第三柱体和封堵体，所述第三柱体一端与所述密封圈固定件连接，热电偶从第三柱体另一端进入到热电偶容纳腔，所述封堵体用于封堵第三柱体使得热电偶固定于所述热电偶容纳腔内，所述封堵体与第三柱体为可拆卸连接。

本发明中的进样杆，在用于岩样热解分析时，进样杆上设计的密封圈固定件，解决了密封圈因长时间使用弹性减弱导致其松动而影响密封效果的问题；杆体采用了开孔设计，安装在进样杆中的热电偶一目了然，检修热电偶十分便利。使用本发明进样杆可增加热解仪的稳定性和数据的可靠性和检修的便利性。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是本发明实施例一中的用于岩石热解分析的进样杆的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的用于岩石热解分析的进样杆沿杆体的中心剖开的剖视图；

图3是本发明实施例二中的用于岩石热解分析的进样杆的结构示意图；

图4是本发明实施例二中的用于岩石热解分析的进样杆沿杆体的中心剖开的剖视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明是一种针对岩石热解分析装置而设计的进样杆，岩石热解分析装置的主要作用是利用该装置对实验室岩样进行热解分析从而获得样品热解参数。下面结合附图对本发明中的用于岩石热解分析的进样杆进行具体的说明。

实施例一

图1为本实施例中用于岩石热解分析的进样杆的结构示意图。如图1所示，进样杆，包括坩埚固定件1，坩埚固定件1与杆体2一端连接，杆体2的另一端与密封圈固定件3连接，密封圈固定件3与热电偶固定件4相连；坩埚固定件1、杆体2、密封圈固定件3和热电偶固定件4为贯穿的中空结构，中空结构为热电偶容纳腔5，所述热电偶容纳腔用于容纳热电偶，热电偶用于测量热解炉内的温度。

实验时，首先将密封圈套到进样杆的密封圈固定件3上，将热电偶固定到热电偶固定件4上，然后将进样杆安装到热解仪上，待仪器稳定后进行岩石热解分析。本实施例中密封圈固定件3的设置避免了现有技术中单纯利用密封圈的弹性固定在进样杆上，密封圈固定件对密封圈进行固定，使得即使密封圈弹性变差的情况下，也可以很好的密封热解炉，从而保证实验结构的准确性。

优选的，对密封圈固定件进行具体的设计，此时，密封圈固定件3可以包括第一柱体31，所述第一柱体31与所述杆体2连接，所述第一柱体31外侧壁上设置有槽体311，所述密封圈套装在槽体32中。为了更好的容纳密封圈，同时对密封圈进行一定的防护作用，可以将槽体311设计为如图1和图2所示弧形槽，第一柱体的高度小于所述密封圈的高度，所述弧形槽的深度小于所述密封圈的环宽度；优选的，第一柱体31的高度与所述密封圈的高度比值2:3至4:5，所述弧形槽的深度与所述密封圈的环宽度比值为1:3至1:2。

将密封圈平放在一个平面上，本发明中所述的密封圈高度指的是由所述平面到密封圈距离所述平面最远的点的距离；本发明中所述的密封圈的环宽度指的是密封圈在平面上正投影出的圆环形结构的內圆和外圆之间的距离。本发明中所述的弧形槽的深度指的是由形成弧形槽的弧线的底部到弧线两端点连线的距离。其中第一柱体31的高度、密封圈的高度以及弧形槽的深度的比值设置，使得密封圈对于热解炉的密封效果较好。

一般的密封圈采用O型密封圈，为了更好的将密封圈套装在第一柱体31上，所述第一柱体为圆柱结构，第一柱体31最小外径与密封圈的内径比值为10:9至11:9。这样的比值设置，使得密封圈可以很好的固定在槽体311中。

在密封圈与热解炉接触时，为了使得密封圈固定件可以更好的固定作用，对密封圈固定件进行进一步的改进，密封圈固定件3还包括第二柱体32，如图1和图2所示，第二柱体32设置于第一柱体31和热电偶固定件4之间，第二柱体32与第一柱体31相连接处的端面支撑所述密封圈。如图1和图2所示，第二柱体32的设置相当于为密封圈提供了一个平台，使得密封圈与受到热解炉的挤压时，第二柱体32压紧密封圈，使得密封圈对热解炉的密封效果更好。

热电偶固定件4用于将热点偶固定到热电偶容纳腔中，包括第三柱体和封堵体，可以对热电偶固定件4进行一定的改进，如图1和图2所示，热电偶固定件包括第三柱体41和封堵体(图中未示出)，第三柱体41一端与密封圈固定件3连接，热电偶从第三柱体41另一端进入到热电偶容纳腔5，封堵体用于封堵第三柱体使得热电偶固定于所述热电偶容纳腔内，封堵体与第三柱体41为可拆卸连接。在本实施中，第三柱体41包括连接部4111和外螺纹部4112，其中连接部4111与密封圈固定件3连接，外螺纹部4112上的外螺纹用于与封堵体的内螺纹相配合进行螺纹连接，将热电偶固定在热电偶容纳中。螺纹连接拆卸较为方便，易于操作。当然，第三柱体41与封堵体还可以采用卡扣连接和铰链连接等可拆卸的连接方式。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上进行进一步的改进，图3为中的用于岩石热解分析的进样杆的结构示意图，在实施例一的基础上本实施例在杆体2上设置了开孔21，开孔21沿着杆体2的延伸方向设置，开孔由干体的外表面一直贯穿至的中空处。设置开孔21的目的是为了便于对热电偶的检查，避免了在对热电偶和进样杆进行频繁的拆装操作。

开孔沿为了对热电偶的整体进行检查，因此优选的开孔21沿杆体延伸方向的长度与杆体2长度相等，具体如图3和图4所示。为了对热电偶多个方向进行检查，可以设置两个开孔21，优选的，两个开孔21在所述杆体上对称设置(由于两个开孔对称设置，图3只能看到一个开孔21)。

在本实施例中，对开孔的宽度进行设定，所述开孔的宽度指的是开孔21在与杆体延伸方向垂直方向上的宽度。杆体21为中空圆柱结构，开孔的宽度与所述杆体横截面直径的比值为1:3至1:2。这一比值范围内设置开孔的宽度，如果开孔21宽度过大则会导致杆体2强度太低，如果开孔宽度过小，则不能对热电偶进行全面的检查；因此，开孔21宽度的设置在保证杆体的坚固性的同时兼顾了对热电偶的可视性。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于岩石热解分析的进样杆，包括坩埚固定件，所述坩埚固定件与杆体一端连接，所述杆体的另一端与密封圈固定件连接，所述密封圈固定件与热电偶固定件相连；所述坩埚固定件、杆体、密封圈固定件和热电偶固定件为贯穿的中空结构，所述中空结构为热电偶容纳腔，所述热电偶容纳腔用于容纳热电偶。

2.根据权利要求1所述的进样杆，其特征在于，所述密封圈固定件包括第一柱体，所述第一柱体与所述杆体连接，所述第一柱体外侧壁上设置有槽体，所述密封圈套装在所述槽体中。

3.根据权利要求2所述的进样杆，其特征在于，所述槽体为弧形槽，所述第一柱体的高度与所述密封圈的高度比值2:3至4:5，所述弧形槽的深度与所述密封圈的环宽度的比值为1:3至1:2。

4.根据权利要求3所述的进样杆，其特征在于，所述第一柱体为圆柱结构，所述第一柱体最小外径与所述密封圈的内径比值为10:9至11:9。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的进样杆，其特征在于，所述密封圈固定件还包括第二柱体，所述第二柱体设置于所述第一柱体和所述热电偶固定件之间，所述第二柱体与所述第一柱体相连接处的端面支撑所述密封圈。

6.根据权利要求1所述的进样杆，其特征在于，所述杆体上沿所述杆体延伸方向设置有开孔，所述开孔贯穿至杆体的中空处。

7.根据权利要求6所述的进样杆，其特征在于，所述开孔沿杆体延伸方向的长度与杆体长度相等。

8.根据权利要求7所述的进样杆，其特征在于，所述开孔有两个，两个开孔在所述杆体上对称设置。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的进样杆，其特征在于，所述杆体为中空圆柱结构，所述开孔在与杆体延伸方向垂直方向上的宽度与所述杆体横截面直径的比值为1:3至1:2。

10.根据权利要求1至9任一项中所述的进样杆，其特征在于，所述热电偶固定件包括第三柱体和封堵体，所述第三柱体一端与所述密封圈固定件连接，热电偶从第三柱体另一端进入到热电偶容纳腔，所述封堵体用于封堵第三柱体使得热电偶固定于所述热电偶容纳腔内，所述封堵体与第三柱体为可拆卸连接。