CN115615366A - 一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置及方法，其包括：气源单元、加湿单元、干燥单元、气体混合单元以及小角散射单元。本发明可以实现对混合气体的湿度控制，且使其在页岩孔隙上形成饱和吸附层，进一步基于小角散射技术实现页岩孔隙吸附层厚度的定量分析，所获取的结果精确度高。

Description

一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置及方法

技术领域

本发明涉及实验检测领域，具体为一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置及方法。

背景技术

赋存于富有机质页岩中的天然气即页岩气（shale gas）是一种重要的非常规天然气资源，而富有机质页岩储层孔隙中普遍含水，水与甲烷的竞争吸附关系直接影响页岩气的赋存方式和流体在纳米尺度下的流动。明确水在富有机质页岩中的吸附特性，不仅有助于探究页岩储层微观气水分布机理、指导提高页岩气采收率，对于二氧化碳地质封存中的地质和工程问题同样具有重要的理论和实践意义。

近年来，已有通过重量法水蒸气吸附实验描述气态水在页岩孔隙表面吸附行为的技术方案，但是其只能检测吸附质的重量变化，无法从微观层面上全面展现水蒸气在一定压力下由吸附水膜转变为毛细凝聚的过程，因此，对于水和甲烷在页岩中的竞争吸附关系研究而言，其仍然存在很大的局限性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置及方法，其可以实现对混合气体的湿度控制，且使其在页岩孔隙上形成饱和吸附层，进一步基于小角散射技术实现页岩孔隙吸附层厚度的定量分析，所获取的结果精确度高。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，提供了一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其包括：气源单元、加湿单元、干燥单元、气体混合单元以及小角散射单元；

所述气源单元用于存储以及输出气体；

所述加湿单元通过管道与所述气源单元连通，用于对经所述气源单元所输出的气体进行加湿，以获取加湿气体；

所述干燥单元通过管道分别与所述气源单元、加湿单元连通，用于对经所述气源单元所输出的气体进行干燥，以获取干燥气体；

所述气体混合单元用于通过管道接收所述加湿气体以及干燥气体，并进行混合，以获取混合气体；

所述小角散射单元通过管道与所述气体混合单元连通，用于放置页岩样品，且接收所述混合气体，使得所述混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并检测所述页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层前后的散射强度数据变化，并根据散射强度数据变化获取页岩孔隙吸附层厚度。

优选的，所述气源单元包括：气瓶，其用于存储气体；气体输出阀门，其连通所述气瓶，用于控制气瓶内气体的输出；以及压力传感器，用于在输出气体时，监测气路的压力变化。

优选的，所述加湿单元包括：加湿阀门，其通过管道连通所述气源单元，用于调节气体流量；水循环系统，其用于存储液态水，并且驱动水体做循环运动；半透膜管路，其连通所述加湿阀门，且部分/全部位于所述水循环系统内部，所述气源单元输出的气体以及水循环系统中的水分子均进入所述半透膜管路中，以实现对气体的加湿，获得加湿气体并输出；加湿温度调节单元，其用于对水循环系统中的水温进行调节；以及加湿湿度传感器，其用于实时检测半透膜管路所输出的加湿气体的湿度数据。

优选的，所述干燥单元包括：干燥阀门，其通过管道连通所述气源单元，用于调节气体流量；干燥系统，其连通所述干燥阀门，且填充有干燥剂，用于通过干燥剂对流过所述干燥阀门的气体进行干燥，以获得干燥气体并输出；干燥温度调节单元，其用于对干燥系统中填充的干燥剂进行加热；以及干燥湿度传感器，其用于实时检测干燥系统所输出的干燥气体的湿度数据。

优选的，所述气体混合单元包括：容器，其通过管道连通所述加湿单元、干燥单元，且内部为真空状态；螺旋混合管，其设置在所述真空容器内，用于接收加湿气体以及干燥气体，使二者充分混合，以获得所述混合气体并输出。

优选的，所述小角散射单元包括：小角散射装置，其用于放置页岩样品，且通过管道连通所述气体混合单元。

优选的，所述小角散射单元还包括：气体储藏罐，其通过管道连通所述小角散射装置，用于回收流过所述小角散射装置的剩余气体；以及回收阀门，其分别连通所述小角散射装置、气体储藏罐，用于控制剩余气体的流动。

优选的，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：抽真空单元，其通过管道连通所述小角散射单元，其用于在气源单元输送气体前，对气体流通路径进行抽真空处理。

优选的，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：

控制系统，其分别连接所述加湿阀门、加湿温度调节单元、加湿湿度传感器、干燥阀门以及干燥湿度传感器，用于根据加湿气体、干燥气体的湿度数据控制所述加湿阀门、干燥阀门动作，以分别调整流过加湿阀门、干燥阀门的气体流量；

以及根据所述加湿气体的湿度数据控制所述加湿温度调节单元动作，以实现对水循环系统中的水温调节。

另一方面，还提供一种页岩孔隙吸附层厚度检测方法，其包括如下步骤：

S1、制备页岩样品，并将页岩样品置于在60℃的烘箱中烘干；

S2、将步骤S1中经过烘干的页岩样品置于小角散射单元中；

S3、对气体流通路径进行抽真空处理；

S4、抽真空处理后，通过小角散射单元检测页岩样品孔隙的散射强度数据，并获取页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层时页岩样品孔隙的半径；

S5、开启气源单元，使其分别向加湿单元、干燥单元输送气体，分别获得加湿气体以及干燥气体，且加湿气体以及干燥气体在所述气体混合单元内混合，以获得湿度达到预设值的混合气体；

S6、湿度达到预设值的混合气体流入小角散射单元，使得混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并通过小角散射单元检测此时页岩样品孔隙的散射强度数据；

S7、根据页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层时的页岩样品孔隙散射强度数据以及页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层后的页岩样品孔隙散射强度数据获取页岩孔隙吸附层厚度。

与现有技术相比，本发明中的页岩孔隙吸附层厚度检测装置结构设置新颖、拆装方便，其可以实现对混合气体的湿度控制，且使其在页岩孔隙上形成饱和吸附层，进一步的，基于小角散射技术实现页岩孔隙吸附层厚度的定量分析，所获取的结果精确度高，可准确的对页岩孔隙上形成的吸附层进行表征以及直观的体现出吸附层的厚度随外界条件的变化情况。

附图说明

图1为多孔介质基质、气体和吸附层共同构成三相体系的横截面示意图；

图2为本发明页岩孔隙吸附层厚度检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，在真实地层条件下，页岩油气储层中的水多以吸附态（即气态水）的形式形成吸附层300，存在于具有亲水性的无机矿物的孔隙表面，因此，对于具有内部孔隙400的多孔介质基质100而言，当孔隙400的孔壁上形成均匀分布的、且厚度为δ的吸附层300时，多孔介质基质100、气体200（可分布在孔隙400内以及多孔介质基质100外）和吸附层300共同构成三相体系。

在此基础上，本实施例提供了一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置，如图2所示，其包括：气源单元10、加湿单元20、干燥单元30、气体混合单元50以及小角散射单元60；

具体的，所述气源单元10用于存储以及输出气体，本实施例中，所述气体为惰性气体，包括但不限于氮气、二氧化碳、甲烷等；

所述加湿单元20通过管道（如工作压力为2MPa的耐腐蚀尼龙软管等）与所述气源单元10连通，用于对经所述气源单元10所输出的气体进行加湿，以获取加湿气体；

所述干燥单元30通过管道分别与所述气源单元10、加湿单元20连通，用于对经所述气源单元10所输出的气体进行干燥，以获取干燥气体；

所述气体混合单元50用于通过管道接收所述加湿气体以及干燥气体，并进行混合，以获取混合气体；

所述小角散射单元60通过管道与所述气体混合单元50连通，用于放置页岩样品（即一种多孔介质基质），且接收所述混合气体，使得所述混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并检测所述页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层前后的散射强度数据变化，并根据散射强度数据变化获取页岩孔隙吸附层厚度。

本实施例中的页岩孔隙吸附层厚度检测装置工作过程如下：

先制备页岩样品，并且放置于所述小角散射单元60内，然后气源单元10分别向加湿单元20、干燥单元30输出气体，所述加湿单元20、干燥单元30分别对应对接收到的气体进行加湿、干燥处理，以对应获得加湿气体、干燥气体，两者在所述气体混合单元50中进行混合，以获得预定湿度的混合气体，该混合气体再进入到小角散射单元60中，并在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层，所述小角散射单元60检测该湿度条件下、在页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层前后，所述页岩样品孔隙的散射强度数据变化，并根据散射强度数据变化获取页岩孔隙吸附层厚度。

由此，本实施例中的页岩孔隙吸附层厚度检测装置结构设置新颖、拆装方便，其基于小角散射技术实现页岩孔隙吸附层厚度的定量分析，所获取的结果精确度高，可准确的对页岩孔隙上形成的吸附层进行表征以及直观的体现出吸附层的厚度随外界条件的变化情况。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图2所示，所述气源单元10包括：

气瓶11，其用于存储气体，本实施例中，所述气瓶11为钢瓶；

气体输出阀门12，其连通所述气瓶11，用于控制气瓶11内气体的输出；

以及压力传感器13，用于在输出气体时，监测气路的压力变化。

所述加湿单元20包括：

加湿阀门21，其通过管道连通所述气源单元10的气瓶11，用于调节气体流量；

水循环系统23，其用于存储液态水，并且驱动水体做循环运动；

半透膜管路22，其连通所述加湿阀门21，且部分/全部位于所述水循环系统23内部，所述气源单元10输出的气体以及水循环系统23中的水分子均进入所述半透膜管路22中，以实现对气体的加湿，获得加湿气体并输出；本实施例中，所述半透膜管路22由对水分子有选择性的半渗透膜材料制成，如博纯公司的Nafion聚合物，使得水循环系统23中的水分子通过半透膜管路22渗透进入半透膜管路22内部后，不会在半透膜管路22内凝结为液态水，仅以气态水的形式存在；

加湿温度调节单元24（如半导体制冷片等），其用于对水循环系统23中的水温进行调节；

以及加湿湿度传感器25，其用于实时检测半透膜管路22所输出的加湿气体的湿度数据。

所述干燥单元30包括：

干燥阀门31，其通过管道连通所述气源单元10的气瓶11，用于调节气体流量；

干燥系统32，其连通所述干燥阀门31，且填充有干燥剂，用于通过干燥剂对流过所述干燥阀门31的气体进行干燥，以获得干燥气体并输出；本实施例中，所述干燥系统32中填充的干燥剂包括分子筛干燥剂；

干燥温度调节单元33（如半导体制冷片等），其用于对干燥系统32中填充的干燥剂进行加热，使其保持对气体中所含水分的高吸收率；

以及干燥湿度传感器34，其用于实时检测干燥系统32所输出的干燥气体的湿度数据。

所述气体混合单元50包括：

容器51，其通过管道连通所述加湿单元20、干燥单元30，且内部为真空状态；

螺旋混合管52，其设置在所述真空容器51内，用于接收加湿气体以及干燥气体，使二者充分混合，以获得所述混合气体并输出；

容器51内部为真空状态，以此可隔绝螺旋混合管52与外界的热交换，同时螺旋混合管52可通过延长到管道实现气体的充分混合。

所述小角散射单元60包括：

小角散射装置62，其用于放置页岩样品，且通过管道连通所述气体混合单元50的螺旋混合管52；

气体储藏罐63，其通过管道连通所述小角散射装置62，用于回收流过所述小角散射装置62的剩余气体；

以及回收阀门61，其分别连通所述小角散射装置62、气体储藏罐63，用于控制剩余气体的流动，如打开回收阀门61时，流过所述小角散射装置62的剩余气体可进入到气体储藏罐63中，以实现对气体的重复循环利用。

所述气体输出阀门12、加湿阀门21、干燥阀门31、回收阀门61中的一项或几项为电磁阀门。

实施例3：

本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，如图2所示，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：抽真空单元40，其通过管道连通所述小角散射单元60，其用于在气源单元10输送气体前，对气体流通路径进行抽真空处理，防止凝结水与其它挥发性成分影响装置的工作效率。

具体的，所述抽真空单元40包括：

真空泵42，其通过管道连通所述小角散射单元60的小角散射装置62以及回收阀门61，用于进行抽真空处理；

真空控制阀门41，其连通所述真空泵42，用于控制气体流动，类似的，所述真空控制阀门41也可为电磁阀门。

当在气源单元10输送气体前，真空泵42对气体流通路径进行抽真空处理时，气体输出阀门12处于关闭状态，真空控制阀门41、回收阀门61处于开启状态，与此同时压力传感器13用于检测管路内的压力值，当气体流通路径内真空度低于50μmHg时关闭真空泵42，同时开启气体输出阀门12、真空控制阀门41即可。

实施例4：

本实施例与实施例1-3任一项的不同之处仅在于，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：

控制系统（如计算机等），其分别连接所述加湿阀门21、加湿温度调节单元24、加湿湿度传感器25、干燥阀门31以及干燥湿度传感器34，用于根据加湿气体、干燥气体的湿度数据控制所述加湿阀门21、干燥阀门31动作，以分别调整流过加湿阀门21、干燥阀门31的气体流量，使得所获取的混合气体的湿度达到预设值，例如：若最终所获取的混合气体湿度预设值为40%，且检测得到加湿气体的湿度为60%，干燥气体的湿度为0，则控制系统控制所述加湿阀门21、干燥阀门31动作，将流过加湿阀门21、干燥阀门31的气体流量调节为2：1，则混合气体即可获得预设湿度值；

以及根据所述加湿气体的湿度数据控制所述加湿温度调节单元24动作（如调节半导体制冷片的功率），以实现对水循环系统23中的水温调节（如加热或制冷），进一步使得加湿气体的湿度满足预设条件；例如，通过调整加湿温度调节单元24功率，使其对水循环系统23中的水体进行加热，则可以提高半透膜管路22对水分子的透过性，进而提高通过加湿气体的湿度。

实施例5：

本实施例提供了一种通过上述实施例1-4任一项所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置实现的页岩孔隙吸附层厚度检测方法，其包括如下步骤：

S1、制备35-80目的颗粒状页岩样品，并将页岩样品置于在60℃的烘箱中烘干48h以上，直到质量不再变化；

S2、将步骤S1中经过烘干的页岩样品置于小角散射单元60中；

S3、通过抽真空单元40对气体流通路径进行抽真空处理，其具体包括如下步骤：

使气体输出阀门12处于关闭状态，真空控制阀门41、回收阀门61处于开启状态；

开启真空泵42，压力传感器13同时检测管路内的压力值，当气体流通路径内真空度低于50μmHg时关闭真空泵42，同时开启气体输出阀门12、真空控制阀门41，以完成抽真空处理；

S4、抽真空处理后，通过小角散射单元60检测页岩样品孔隙的散射强度数据，并根据公式（1）获取页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时页岩样品孔隙的半径R ₂ ：

其中，Q为散射矢量；Ω为单位立体角；ϕ ₁为页岩样品孔隙的体积分数；R ₁为页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后，页岩样品孔隙的半径；v ₁为页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后，该页岩样品孔隙的体积；R ₂为页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时，页岩样品孔隙的半径；v ₂为页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时，该页岩样品孔隙的体积；S ₁₁为半径R ₁的页岩样品孔隙的散射强度数据；S ₂₂为半径R ₂的页岩样品孔隙的散射强度数据；

分别为气体200、吸附层300的散射长度密度，进一步的，

；

由于此时页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300，因此有R ₁₌ R ₂，v ₁₌ v ₂，S ₁₁₌ S ₂₂，将其代入公式（1）中，即可获得页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时页岩样品孔隙的半径R ₂ ；

S5、开启气源单元10，使其分别向加湿单元20、干燥单元30输送气体，分别获得加湿气体以及干燥气体，且加湿气体以及干燥气体在所述气体混合单元50内混合，以获得湿度达到预设值的混合气体；具体的，其包括如下步骤：

打开气体输出阀门12，气瓶11中的气体分别经过加湿阀门21、干燥阀门31对应流入半透膜管路22、干燥系统32；

水循环系统23中的水分子进入所述半透膜管路22中，以实现对气体的加湿，获得加湿气体，干燥系统32通过干燥剂对气体进行干燥，以获得干燥气体；且该过程中，加湿湿度传感器25、干燥湿度传感器34对应实时获取加湿气体的湿度数据以及干燥气体的湿度数据，且控制系统根据加湿气体、干燥气体的湿度数据控制所述加湿阀门21、干燥阀门31动作，以分别调整流过加湿阀门21、干燥阀门31的气体流量；

加湿气体、干燥气体在螺旋混合管52内混合，以获得湿度达到预设值的混合气体并输出；

S6、湿度达到预设值的混合气体流入小角散射单元60的小角散射装置62，使得混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并通过小角散射装置62检测此时页岩样品孔隙的散射强度数据；

S7、根据页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时的页岩样品孔隙散射强度数据以及页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后的页岩样品孔隙散射强度数据获取页岩孔隙吸附层厚度；具体的，本实施例通过公式（1）-（2）获取页岩孔隙吸附层厚度：

δ=R ₂ -R ₁ （2）

其中，δ为页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后，吸附层300的厚度；ϕ ₁为页岩样品孔隙的体积分数；R ₁为页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后，页岩样品孔隙的半径；v ₁为页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层300后，该页岩样品孔隙的体积；R ₂为页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时，页岩样品孔隙的半径（已通过步骤S4计算获得）；v ₂为页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层300时，该页岩样品孔隙的体积；S ₁₁为半径R ₁的页岩样品孔隙的散射强度数据；S ₂₂为半径R ₂的页岩样品孔隙的散射强度数据；

分别为气体200、吸附层300的散射长度密度，进一步的，

；

由此，可先通过公式（1）获得页岩孔隙的孔壁上形成吸附层300后页岩孔隙的半径R ₁，再通过公式（2）获取吸附层300的厚度δ。

综上所述，本发明中的页岩孔隙吸附层厚度检测装置结构设置新颖、拆装方便，其可以实现对混合气体的湿度控制，且使其在页岩样品孔隙上形成饱和吸附层，进一步的，基于小角散射技术实现页岩孔隙吸附层厚度的定量分析，所获取的结果精确度高，可准确的对页岩孔隙上形成的吸附层进行表征以及直观的体现出吸附层的厚度随外界条件的变化情况。

需要说明的是，上述实施例1-5中的技术特征可任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，包括：气源单元、加湿单元、干燥单元、气体混合单元以及小角散射单元；

所述气源单元用于存储以及输出气体；

所述加湿单元通过管道与所述气源单元连通，用于对经所述气源单元所输出的气体进行加湿，以获取加湿气体；

所述干燥单元通过管道分别与所述气源单元、加湿单元连通，用于对经所述气源单元所输出的气体进行干燥，以获取干燥气体；

所述气体混合单元用于通过管道接收所述加湿气体以及干燥气体，并进行混合，以获取混合气体；

所述小角散射单元通过管道与所述气体混合单元连通，用于放置页岩样品，且接收所述混合气体，使得所述混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并检测所述页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层前后的散射强度数据变化，并根据散射强度数据变化获取页岩孔隙吸附层厚度。

2.如权利要求1所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述气源单元包括：

气瓶，其用于存储气体；

气体输出阀门，其连通所述气瓶，用于控制气瓶内气体的输出；

以及压力传感器，用于在输出气体时，监测气路的压力变化。

3.如权利要求1所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述加湿单元包括：

加湿阀门，其通过管道连通所述气源单元，用于调节气体流量；

水循环系统，其用于存储液态水，并且驱动水体做循环运动；

半透膜管路，其连通所述加湿阀门，且部分/全部位于所述水循环系统内部，所述气源单元输出的气体以及水循环系统中的水分子均进入所述半透膜管路中，以实现对气体的加湿，获得加湿气体并输出；

加湿温度调节单元，其用于对水循环系统中的水温进行调节；

以及加湿湿度传感器，其用于实时检测半透膜管路所输出的加湿气体的湿度数据。

4.如权利要求3所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述干燥单元包括：

干燥阀门，其通过管道连通所述气源单元，用于调节气体流量；

干燥系统，其连通所述干燥阀门，且填充有干燥剂，用于通过干燥剂对流过所述干燥阀门的气体进行干燥，以获得干燥气体并输出；

干燥温度调节单元，其用于对干燥系统中填充的干燥剂进行加热；

以及干燥湿度传感器，其用于实时检测干燥系统所输出的干燥气体的湿度数据。

5.如权利要求1所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述气体混合单元包括：

容器，其通过管道连通所述加湿单元、干燥单元，且内部为真空状态；

螺旋混合管，其设置在所述真空容器内，用于接收加湿气体以及干燥气体，使二者充分混合，以获得所述混合气体并输出。

6.如权利要求1所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述小角散射单元包括：

小角散射装置，其用于放置页岩样品，且通过管道连通所述气体混合单元。

7.如权利要求6所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述小角散射单元还包括：气体储藏罐，其通过管道连通所述小角散射装置，用于回收流过所述小角散射装置的剩余气体；

以及回收阀门，其分别连通所述小角散射装置、气体储藏罐，用于控制剩余气体的流动。

8.如权利要求1所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：

抽真空单元，其通过管道连通所述小角散射单元，其用于在气源单元输送气体前，对气体流通路径进行抽真空处理。

9.如权利要求4所述的页岩孔隙吸附层厚度检测装置，其特征在于，所述页岩孔隙吸附层厚度检测装置还包括：

控制系统，其分别连接所述加湿阀门、加湿温度调节单元、加湿湿度传感器、干燥阀门以及干燥湿度传感器，用于根据加湿气体、干燥气体的湿度数据控制所述加湿阀门、干燥阀门动作，以分别调整流过加湿阀门、干燥阀门的气体流量；

以及根据所述加湿气体的湿度数据控制所述加湿温度调节单元动作，以实现对水循环系统中的水温调节。

10.一种页岩孔隙吸附层厚度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备页岩样品，并将页岩样品置于烘箱中烘干；

S2、将步骤S1中经过烘干的页岩样品置于小角散射单元中；

S3、对气体流通路径进行抽真空处理；

S4、抽真空处理后，通过小角散射单元检测页岩样品孔隙的散射强度数据，并获取页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层时页岩样品孔隙的半径；

S5、开启气源单元，使其分别向加湿单元、干燥单元输送气体，分别获得加湿气体以及干燥气体，且加湿气体以及干燥气体在所述气体混合单元内混合，以获得湿度达到预设值的混合气体；

S6、湿度达到预设值的混合气体流入小角散射单元，使得混合气体在所述页岩样品孔隙的孔壁上形成饱和吸附层，并通过小角散射单元检测此时页岩样品孔隙的散射强度数据；

S7、根据页岩样品孔隙的孔壁上未形成吸附层时的页岩样品孔隙散射强度数据以及页岩样品孔隙的孔壁上形成吸附层后的页岩样品孔隙散射强度数据获取页岩孔隙吸附层厚度。

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