CN110206504B - 一种保压岩心的产水计量及产气计量装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保压岩心的产水计量及产气计量装置及其使用方法，包括产水计量装置、产气计量装置和保压岩心进气进水管，所述产气计量装置包括上连接装置和下连接装置，所述上连接装置与所述下连接装置连接，所述下连接装置插入所述产水计量装置内部，所述保压岩心进气进水管的一端穿过产水计量装置与所述下连接装置连通，另一端连接有快速接口，所述快速接口与保压岩心泄压管连通，所述保压岩心进气进水管靠近所述保压岩心泄压管的一端设置有第一阀门；本发明通过设置有第二抽气口，在第二抽气口连接有真空泵，从而将产水计量装置和产气计量装置内的空气完全排出，使产气计量装置能够收集从保压岩心产出的不受污染的气体。
Description
技术领域
本发明涉及保压岩心领域，尤其涉及一种保压岩心的产水计量及产气计量装置及其使用方法。
背景技术
保压岩心是在岩心采集后仍然保持采集地点的压力水平的岩心样品，其中包含重要的物理、化学和生物成分，采集保压岩心的最普遍的原因是需要保持其内部的天然气水合物和沉积物结构。
岩心样品中的天然气水合物会随着外界压力的降低和温度的升高而分解，因此会产生大量的气体，这些气体在样品内部不断扩张会在样品到达水面之前破坏样品原有的结构。所以维持样品采集地点的原始压力和温度可以保证在实验室对原始的沉积物结构进行分析。
保压岩心的测试可以较准确的反应地层原位数据，对油气、水合物的开发评估具有重要作用，目前GEOTEK公司有保压岩心产出气、水计量装置，其结构也是由产水计量装置和产气计量装置构成，但其产气计量装置设计简单，仅是一个顶部设有抽气孔的量筒，无法将气体收集装置里的空气完全排出，因此没法对产出气体进行不被污染的收集。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种保压岩心的产水计量及产气计量装置，其通过设置有第二抽气口，在第二抽气口连接有真空泵，从而将产水计量装置和产气计量装置内的空气完全排出，使产气计量装置能够收集从保压岩心产出的不受污染的气体。
本发明的目的之二在于提供一种保压岩心的产水计量及产气计量装置的使用方法，其通过在第二抽气口连接有真空泵，从而将产水计量装置和产气计量装置内的空气完全排出，使产气计量装置能够收集从保压岩心产出的不受污染的气体。
为了达到上述目的之一，本发明所采用的技术方案如下：
一种保压岩心的产水计量及产气计量装置，包括产水计量装置、产气计量装置和保压岩心进气进水管，所述产气计量装置包括上连接装置和下连接装置，所述上连接装置与所述下连接装置连接，所述下连接装置插入所述产水计量装置内部，所述上连接装置与所述产水计量装置连接，所述保压岩心进气进水管的一端穿过产水计量装置与所述下连接装置连通，另一端连接有快速接口，所述快速接口与保压岩心泄压管连通，所述保压岩心进气进水管靠近所述保压岩心泄压管的一端设置有第一阀门；
所述上连接装置与所述下连接装置的连接处密封设置有集气腔体，所述集气腔体的底部设置有防水透气膜，所述集气腔体的顶部连接有集气管和抽气管，所述集气管内设置有密封滑块，所述密封滑块上设置有可折弯立把；
所述上连接装置上设置有第一抽气口、第二抽气口和数显压力表，所述第一抽气口上设置有第三阀门，所述第一抽气口与抽气注射器连接，所述第二抽气口上设置有第四阀门，所述第二抽气口与真空泵连接；
所述产水计量装置上设置有抽水口和注水口，所述抽水口上设置有第二阀门，所述抽水口与抽水注射器连接，所述注水口与注水注射器连接。
进一步地，所述产水计量装置的顶部设置有挡板卡扣，所述产水计量装置通过所述挡板卡扣与所述上连接装置连接。
进一步地，所述上连接装置呈中空桶状，所述下连接装置呈中空桶状。
为了达到上述目的之二，本发明所采用的技术方案如下：
一种保压岩心的产水计量及产气计量装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、排气：将上连接装置和下连接装置密封连接成产气计量装置，然后将产气计量装置插入产水计量装置后与产水计量装置连接，关闭第一阀门和第二阀门，从注水口向产水计量装置注水至水位略低于注水口，打开第一阀门使保压岩心进气进水管中充满水后，关闭第一阀门，打开第四阀门，在第二抽气口接上真空泵，启动真空泵，真空泵将产气计量装置和产水计量装置内的空气通过抽气管排出，后关闭真空泵和第四阀门，当产水计量装置内水的液位高于抽水口时，打开第二阀门放水，直至产水计量装置内水的液位与抽水口平齐，此时产气计量装置内的液面也与抽水口平齐，关闭第二阀门；
S2、收集与计量：使用快速接口将保压岩心卸压管与保压岩心进气进水管连通，保压岩心产出的水和气体在压力的驱使下通过保压岩心进气进水管进入到产气计量装置内，其中保压岩心产出的气体通过防水透气膜进入到集气腔体内，气体将密封滑块顶升至集气管的顶部，人工将可折弯立把折弯，从而固定密封滑块；而保压岩心产出的水不能进入防水透气膜，水在压力的作用下经下连接装置的底部进入到产水计量装置内，从而使产水计量装置的液面提高；此时打开第二阀门和第三阀门，在第一抽气口利用抽气注射器对气体进行抽气计量，在抽水口利用抽水注射器对水进行抽水计量；直到产气计量装置及产水计量装置内的液面都与抽水口平齐且数显压力表的数值为大气压力的数值，即达到系统压力平衡，然后计量抽出的气体与水的体积，抽出的气体转移至集气袋内进行气体组分分析。
相比现有技术，本发明的有益效果在于，通过设置有第二抽气口，在第二抽气口连接有真空泵，从而将产水计量装置和产气计量装置内的空气完全排出，使产气计量装置能够收集从保压岩心产出的不受污染的气体，收集后的气体转移至集气袋内进行气体组分分析，此外，本发明还可以准确计量出保压岩心产出的气体和水。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明的结构示意图。
图2是图1的A区域的局部放大图。
图3为本发明所述的密封滑块和可折弯立把的结构示意图。
图中：1-产水计量装置、2-产气计量装置、3-保压岩心进气进水管、4-快速接口、5-集气腔体、11-抽水口、12-注水口、13-挡板卡扣、21-上连接装置、22-下连接装置、31-第一阀门、51-防水透气膜、61-集气管、62-抽气管、111-第二阀门、211-第一抽气口、212-第二抽气口、213-数显压力表、214-第三阀门、215-第四阀门、611-密封滑块、612-可折弯立把。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，一种保压岩心的产水计量及产气计量装置，包括产水计量装置1、产气计量装置2和保压岩心进气进水管3，所述产气计量装置2包括上连接装置21和下连接装置22。
具体地，所述上连接装置21呈中空桶状，所述下连接装置22呈中空桶状；所述上连接装置21与所述下连接装置22连接，所述下连接装置22插入所述产水计量装置1内部，所述上连接装置21与所述产水计量装置1连接，所述保压岩心进气进水管3的一端穿过产水计量装置1与所述下连接装置22连通，另一端连接有快速接口4，所述快速接口4与保压岩心泄压管连通，所述保压岩心进气进水管3靠近所述保压岩心泄压管的一端设置有第一阀门31，所述第一阀门31用于控制保压岩心进气进水管3的启闭；
具体地，所述上连接装置21与所述下连接装置22的连接处密封设置有集气腔体5，所述集气腔体5的底部设置有防水透气膜51，只有气体能穿过防水透气膜51进入集气腔体5内，水或其他液体不能穿过防水透气膜51。具体地，所述集气腔体5的顶部连接有集气管61和抽气管62，所述集气管61内设置有密封滑块611，所述密封滑块611上设置有可折弯立把612。
具体地，所述上连接装置21上设置有第一抽气口211、第二抽气口212和数显压力表213，所述第一抽气口211上设置有第三阀门214，所述第三阀门214用于控制第一抽气口211的启闭。
具体地，所述第一抽气口211与抽气注射器连接，抽气注射器用于收集产水计量装置1与产气计量装置2内的气体，所述第二抽气口212上设置有第四阀门215，所述第四阀门215用于控制第二抽气口212的启闭，所述第二抽气口212与真空泵连接。
具体地，所述产水计量装置1上设置有抽水口11和注水口12，所述抽水口11上设置有第二阀门111，所述第二阀门111用于控制抽水口11的启闭，所述抽水口11与抽水注射器连接，所述注水口12与注水注射器连接，优选地，抽水注射器用于收集产水计量装置1与产气计量装置2内的水，注水注射器用于向产水计量装置1与产气计量装置2内注水。
具体地，所述产水计量装置1的顶部设置有挡板卡扣13，所述产水计量装置1通过所述挡板卡扣13与所述上连接装置21连接。
具体地，还包括气密性测试仪，气密性测试仪用于测量集气管61内气体的体积、集气腔体5内气体的体积和抽气管62内气体的体积。
如图1-3所示，公开了一种保压岩心的产水计量及产气计量装置的使用方法，该方法包括以下步骤：
S1、排气：将上连接装置21和下连接装置22密封连接成产气计量装置2，然后将产气计量装置2插入产水计量装置1后与产水计量装置1连接，关闭第一阀门31和第二阀门111，从注水口12向产水计量装置1注水至水位略低于注水口12，打开第一阀门31使保压岩心进气进水管3中充满水后，关闭第一阀门31，打开第四阀门215，在第二抽气口212接上真空泵，启动真空泵，真空泵将产气计量装置2和产水计量装置1内的空气通过抽气管62排出，后关闭真空泵和第四阀门215，当产水计量装置1内水的液位高于抽水口11时，打开第二阀门111放水，直至产水计量装置1内水的液位与抽水口11平齐，此时产气计量装置2内的液面也与抽水口11平齐，关闭第二阀门111；
S2、收集与计量：使用快速接口4将保压岩心卸压管与保压岩心进气进水管3连通，保压岩心产出的水和气体在压力的驱使下通过保压岩心进气进水管3进入到产气计量装置2内，其中保压岩心产出的气体通过防水透气膜51进入到集气腔体5内，气体将密封滑块611顶升至集气管61的顶部，人工将可折弯立把612折弯，从而固定密封滑块611；而保压岩心产出的水不能进入防水透气膜51，水在压力的作用下经下连接装置22的底部进入到产水计量装置1内，从而使产水计量装置1的液面提高；此时打开第二阀门111和第三阀门214，在第一抽气口211利用抽气注射器对气体进行抽气计量，在抽水口11利用抽水注射器对水进行抽水计量；直到产气计量装置2及产水计量装置1内的液面都与抽水口11平齐且数显压力表213的数值为大气压力的数值，即达到系统压力平衡，然后计量抽出的气体与水的体积，抽出的气体转移至集气袋内进行气体组分分析。
S3、关闭第一抽气口211，在第二抽气口212接上气密性测试仪，气密性测试仪测量集气管61内气体的体积、集气腔体5内气体的体积和抽气管62内气体的体积，产出气的体积等于抽气注射器抽出气的体积、测量集气管61内气体的体积、集气腔体5内气体的体积和抽气管62内气体的体积之和。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种保压岩心的产水计量及产气计量装置，其特征在于：包括产水计量装置（1）、产气计量装置（2）和保压岩心进气进水管（3），所述产气计量装置（2）包括上连接装置（21）和下连接装置（22），所述上连接装置（21）与所述下连接装置（22）连接，所述下连接装置（22）插入所述产水计量装置（1）内部，所述上连接装置（21）与所述产水计量装置（1）连接，所述保压岩心进气进水管（3）的一端穿过产水计量装置（1）与所述下连接装置（22）连通，另一端连接有快速接口（4），所述快速接口（4）与保压岩心泄压管连通，所述保压岩心进气进水管（3）靠近所述保压岩心泄压管的一端设置有第一阀门（31）；
所述上连接装置（21）与所述下连接装置（22）的连接处密封设置有集气腔体（5），所述集气腔体（5）的底部设置有防水透气膜（51），所述集气腔体（5）的顶部连接有集气管（61）和抽气管（62），所述集气管（61）内设置有密封滑块（611），所述密封滑块（611）上设置有可折弯立把（612）；
所述上连接装置（21）上设置有第一抽气口（211）、第二抽气口（212）和数显压力表（213），所述第一抽气口（211）上设置有第三阀门（214），所述第一抽气口（211）与抽气注射器连接，所述第二抽气口（212）上设置有第四阀门（215），所述第二抽气口（212）与真空泵连接；
所述产水计量装置（1）上设置有抽水口（11）和注水口（12），所述抽水口（11）上设置有第二阀门（111），所述抽水口（11）与抽水注射器连接，所述注水口（12）与注水注射器连接；
所述产水计量装置（1）的顶部设置有挡板卡扣（13），所述产水计量装置（1）通过所述挡板卡扣（13）与所述上连接装置（21）连接；
所述上连接装置（21）呈中空桶状，所述下连接装置（22）呈中空桶状。
2.一种保压岩心的产水计量及产气计量装置的使用方法，包括权利要求1所述的保压岩心的产水计量及产气计量装置，其特征在于：包括以下步骤：
S1、排气：将上连接装置（21）和下连接装置（22）密封连接成产气计量装置（2），然后将产气计量装置（2）插入产水计量装置（1）后与产水计量装置（1）连接，关闭第一阀门（31）和第二阀门（111），从注水口（12）向产水计量装置（1）注水至水位略低于注水口（12），打开第一阀门（31）使保压岩心进气进水管（3）中充满水后，关闭第一阀门（31），打开第四阀门（215），在第二抽气口（212）接上真空泵，启动真空泵，真空泵将产气计量装置（2）和产水计量装置（1）内的空气通过抽气管（62）排出，后关闭真空泵和第四阀门（215），当产水计量装置（1）内水的液位高于抽水口（11）时，打开第二阀门（111）放水，直至产水计量装置（1）内水的液位与抽水口（11）平齐，此时产气计量装置（2）内的液面也与抽水口（11）平齐，关闭第二阀门（111）；
S2、收集与计量：使用快速接口（4）将保压岩心卸压管与保压岩心进气进水管（3）连通，保压岩心产出的水和气体在压力的驱使下通过保压岩心进气进水管（3）进入到产气计量装置内，其中保压岩心产出的气体通过防水透气膜（51）进入到集气腔体（5）内，气体将密封滑块（611）顶升至集气管（61）的顶部，人工将可折弯立把（612）折弯，从而固定密封滑块（611）；而保压岩心产出的水不能进入防水透气膜（51），水在压力的作用下经下连接装置（22）的底部进入到产水计量装置（1）内，从而使产水计量装置（1）的液面提高；此时打开第二阀门（111）和第三阀门（214），在第一抽气口（211）利用抽气注射器对气体进行抽气计量，在抽水口（11）利用抽水注射器对水进行抽水计量；直到产气计量装置（2）及产水计量装置（1）内的液面都与抽水口（11）平齐且数显压力表（213）的数值为大气压力的数值，即达到系统压力平衡，然后计量抽出的气体与水的体积，抽出的气体转移至集气袋内进行气体组分分析。
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