CN115805104B - 一种油页岩原位开采含油率检测装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地下非常规资源高效与清洁开采技术领域,具体涉及一种油页岩原位开采含油率检测装置及其使用方法,包括有模拟检测仓,还包括:干馏检测架,固定设置于所述模拟检测仓的内部;所述干馏检测架的中心处设置有中心加热柱,所述中心加热柱的内部设置有电加热丝,所述中心加热柱的外侧间隔设置有环形冷却壁,所述环形冷却壁的内部设置有循环冷却管路。本发明对油页岩样品进行检测时,通过压动检测架上的液压伸缩杆会推动环形压块压缩环形储存仓中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,有利于更加准确地判断原位状态下的油页岩含油率。
Description
技术领域
本发明涉及地下非常规资源高效与清洁开采技术领域,尤其涉及一种油页岩原位开采含油率检测装置及其使用方法,用于对原位状态下油页岩开采过程中的含油率进行准确判定。
背景技术
油页岩含油率测定现大都采用铝甄低温干馏方法,此种方法一般是用于地面干馏开采油页岩时进行检测测定,而目前大部分油页岩都采用原位开采技术,对油页岩样品储层进行高温加热,将油页岩中的固体干酪根转换为液态烃,再通过传统的石油天然气钻井采油工艺将液态烃从地下开采出来,相较于干馏开采整体污染和能耗更低。
申请号为CN201910130347.0的专利公开了一种油页岩含油率自动测定装置及测定方法,测定装置包括铝甄样品罐、加热装置、除水装置及控制装置,所述加热装置包括用于容纳铝甄样品罐的加热舱,加热舱内设置有加热元件;所述除水装置包括接收器、接收器油浴装置、进气管和干燥管;所述的铝甄样品罐通过耐高温管与接收器相连,并在耐高温管上设置有电动阀;所述接收器分别通过管与进气管、干燥管相连,并在接收器与进气管、干燥管的连接用管上设置有电动阀。其通过收集油页岩干馏产物并进行水分分析以测定油页岩的含油率,但该装置只能在常压环境下对油页岩进行含油率进行检测。
但是由于油页岩进行原位开采时仍然为处于对应深度的地下岩层中,其处于地层中受到的压力和温度环境与地面上具有较大的差别,若在地面上的常规环境中对油页岩样品进行加热干馏检测,产生的数据与具体开采时会具有较大的差别,无法判断原位状态下的油页岩含油率,难以为原位开采提供有效的参考。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种油页岩原位开采含油率检测装置及其使用方法,以解决在地面上的常规环境中对油页岩样品进行加热干馏检测产生的数据与具体开采时会具有较大的差别,无法判断原位状态下的油页岩含油率的问题。
基于上述目的,本发明提供了一种油页岩原位开采含油率检测装置,包括有模拟检测仓,还包括:
干馏检测架,固定设置于所述模拟检测仓的内部,所述干馏检测架的中心处设置有中心加热柱,所述中心加热柱的内部设置有电加热丝,所述中心加热柱的外侧间隔设置有环形冷却壁,所述环形冷却壁的内部设置有循环冷却管路;
冷凝套筒,嵌套滑动可拆卸设置于所述环形冷却壁的内侧,所述冷凝套筒的外壁与所述环形冷却壁相互贴合,所述冷凝套筒的中心处设置有中心承载套,所述中心承载套的内壁贯穿设置有多个导通通孔,所述冷凝套筒的内部设置有冷凝储存仓;
储存套筒,嵌套滑动可拆卸设置于所述中心承载套的内侧,所述储存套筒的中间设置有中心加热套,所述储存套筒通过所述中心加热套与所述中心加热柱相互贴合连接,所述储存套筒的内部设置有环形储存仓,所述储存套筒的外壁贯穿设置有多个连接通孔,所述连接通孔与所述导通通孔一一对应设置,所述环形储存仓通过所述连接通孔和所述导通通孔与所述冷凝储存仓相互连通;
压动检测架,设置于所述干馏检测架的正上方,所述压动检测架的中间设置有液压伸缩杆,所述液压伸缩杆底部设置有环形压块,所述环形压块与所述环形储存仓之间尺寸相互配合;
所述干馏检测架与所述压动检测架之间还设置有储存转轮,所述储存转轮的外侧设置有连接转盘,所述储存转轮通过所述连接转盘与所述模拟检测仓转动连接,所述储存转轮的中间呈圆周状环绕设置有多个安装套筒,所述安装套筒与所述冷凝套筒之间尺寸相互配合,所述安装套筒的顶部设置有环形定位槽,所述冷凝套筒的顶部设置有限位承载环,所述限位承载环与所述环形定位槽之间尺寸相互配合,所述冷凝套筒通过所述限位承载环与所述环形定位槽嵌合设置于所述安装套筒的内侧,所述储存转轮通过所述安装套筒同时储存装载多个冷凝套筒和储存套筒,所述储存转轮转动时带动其上装载的冷凝套筒和储存套筒依次经过所述干馏检测架与所述压动检测架之间,所述干馏检测架的外侧设置有升降伸缩杆,所述升降伸缩杆的竖直中心线与所述冷凝套筒的竖直中心线之间相互平行;
所述模拟检测仓的正面设置有监测窗口,所述模拟检测仓的顶部还设置有交换套筒,所述储存转轮转动时带动其上装载的冷凝套筒和储存套筒依次经过所述交换套筒的正下方,所述交换套筒的外端设置有密封盖板;
所述限位承载环的中间设置有嵌合收纳槽,所述嵌合收纳槽的内侧转动连接设置有折叠提手,所述折叠提手与所述嵌合收纳槽之间尺寸相互配合,所述中心承载套的底部设置有限位底板,所述储存套筒通过所述限位底板进行限位固定。
进一步的,所述冷凝储存仓的内部设置有多个冷却翅片,所述冷却翅片与所述冷凝套筒的外壁之间相互连接,所述冷凝套筒的外壁中间设置有多个冷却嵌合块,所述环形冷却壁的中间对应有多个冷却嵌合槽,所述冷凝套筒的外壁通过所述冷却嵌合块和所述冷却嵌合槽与所述环形冷却壁相互嵌合贴合,所述冷凝储存仓的底部设置有锥形集料仓,所述锥形集料仓的底部设置有排液开口,所述排液开口的中间设置有密封旋盖。
进一步的,所述环形储存仓的顶部设置有填料开口,所述填料开口的内侧嵌合滑动设置有环形封闭块,所述填料开口与所述环形封闭块之间尺寸相互配合,所述环形压块与所述填料开口之间尺寸相互配合,所述液压伸缩杆带动所述环形压块向下移动时通过所述填料开口进入所述环形储存仓的内部,并压动所述环形封闭块同步向下移动。
进一步的,所述中心加热套的内侧呈圆周状均匀环绕设置有多个导热翅片,所述中心加热柱的外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个加热嵌合槽,所述加热嵌合槽与所述导热翅片相互对应设置且尺寸相互配合,所述中心加热套通过所述导热翅片和所述加热嵌合槽与所述中心加热柱相互嵌合贴合。
进一步的,所述液压伸缩杆与所述环形压块之间设置有压力检测计,所述压力检测计与所述液压伸缩杆之间设置有压动滑架,所述压动检测架的左右两侧均设置有竖直导向杆,所述压动滑架的左右两侧均设置有导向滑套,所述压动滑架通过所述导向滑套与所述竖直导向杆滑动连接。
进一步的,所述干馏检测架的后侧还设置有称重检测架,所述称重检测架的下方设置有伸缩牵引杆,所述伸缩牵引杆的底端设置有牵引电磁铁,所述牵引电磁铁与所述伸缩牵引杆之间设置有质量传感器,所述储存套筒的顶端设置有环形牵引磁铁,所述储存转轮转动时带动其上装载的冷凝套筒和储存套筒依次经过所述称重检测架的正下方。
一种油页岩原位开采含油率检测装置的使用方法,包括以下步骤:
将需要进行检测的油页岩样本通过填料开口放置在储存套筒的环形储存仓中,并在完成放置后通过环形封闭块封闭填料开口,然后将储存套筒放置在一个空置的冷凝套筒的中心承载套中,便完成一个样本的准备工作,然后将需要检测的一对储存套筒和冷凝套筒通过放置进储存转轮的安装套筒中,而冷凝套筒通过限位承载环与环形定位槽嵌合设置于安装套筒的内侧,储存转轮转动使冷凝套筒和储存套筒移动至干馏检测架与压动检测架之间,然后升降伸缩杆推动干馏检测架升起,以使中心加热柱和环形冷却壁分别嵌入中心加热套中和冷凝套筒外侧,同时中心加热柱中的电加热丝加热中心加热柱,而中心加热柱则将热量通过中心加热套内壁传递至储存套筒内部的环形储存仓,以对环形储存仓中的油页岩样本进行加热干馏,而环形储存仓通过连接通孔和导通通孔与冷凝储存仓相互连通,所干馏产出的气体通过连接通孔和导通通孔自然输送至冷凝套筒中,环形冷却壁中的循环冷却管路接入循环水泵,通过循环的冷却水对环形冷却壁进行降温冷却,进而通过环形冷却壁对冷凝套筒进行冷却,使进入冷凝套筒内部的产出气体液化,并且同时压动检测架上的液压伸缩杆会推动环形压块压缩环形储存仓中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测。
本发明的有益效果:从上面所述可以看出,本发明提供的一种油页岩原位开采含油率检测装置,通过储存套筒内部的环形储存仓可以存放所需检测的油页岩样本,而储存套筒外侧则嵌套有冷凝套筒,进行检测时,储存套筒和冷凝套筒可以一同放置在中心加热柱与环形冷却壁之间,通过中心加热柱对储存套筒内部的油页岩进行加热干馏,而干馏产出的气体则自然输送至冷凝套筒中,通过环形冷却壁对冷凝套筒进行冷却,使产出气体液化,并且同时压动检测架上的液压伸缩杆会推动环形压块压缩环形储存仓中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,有利于更加准确地判断原位状态下的油页岩含油率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的局部结构示意图;
图2为本发明实施例的正面结构示意图;
图3为本发明实施例的模拟检测仓的内部结构示意图;
图4为本发明实施例的干馏检测架的结构示意图;
图5为本发明实施例的储存转轮的结构示意图;
图6为本发明实施例的压动检测架的结构示意图;
图7为本发明实施例的冷凝套筒的结构示意图;
图8为本发明实施例的冷凝套筒的内部结构示意图;
图9为本发明实施例的冷凝套筒与储存套筒分离状态的结构示意图;
图10为本发明实施例的储存套筒的结构示意图。
图中标记为:
1、模拟检测仓;101、监测窗口;102、交换套筒;103、密封盖板;2、储存转轮;201、连接转盘;202、安装套筒;203、环形定位槽;204、驱动齿圈;205、驱动齿轮;206、旋转电机;3、冷凝套筒;301、限位承载环;302、嵌合收纳槽;303、折叠提手;304、中心承载套;305、限位底板;306、冷却嵌合块;307、导通通孔;4、冷凝储存仓;401、冷却翅片;402、锥形集料仓;403、排液开口;404、密封旋盖;5、储存套筒;501、中心加热套;502、导热翅片;503、环形储存仓;504、连接通孔;505、填料开口;506、环形封闭块;507、环形牵引磁铁;6、干馏检测架;601、升降伸缩杆;602、中心加热柱;603、电加热丝;604、加热嵌合槽;605、环形冷却壁;606、冷却嵌合槽;607、循环冷却管路;7、压动检测架;701、液压伸缩杆;702、竖直导向杆;703、压动滑架;704、导向滑套;705、压力检测计;706、环形压块;8、称重检测架;801、伸缩牵引杆;802、牵引电磁铁;803、质量传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排出其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,一种油页岩原位开采含油率检测装置,包括有模拟检测仓1,还包括:
干馏检测架6,固定设置于模拟检测仓1的内部,干馏检测架6的中心处设置有中心加热柱602,中心加热柱602的内部设置有电加热丝603,中心加热柱602的外侧间隔设置有环形冷却壁605,环形冷却壁605的内部设置有循环冷却管路607;
冷凝套筒3,嵌套滑动可拆卸设置于环形冷却壁605的内侧,冷凝套筒3的外壁与环形冷却壁605相互贴合,冷凝套筒3的中心处设置有中心承载套304,中心承载套304的内壁贯穿设置有多个导通通孔307,冷凝套筒3的内部设置有冷凝储存仓4;
储存套筒5,嵌套滑动可拆卸设置于中心承载套304的内侧,储存套筒5的中间设置有中心加热套501,储存套筒5通过中心加热套501与中心加热柱602相互贴合连接,储存套筒5的内部设置有环形储存仓503,储存套筒5的外壁贯穿设置有多个连接通孔504,连接通孔504与导通通孔307一一对应设置,环形储存仓503通过连接通孔504和导通通孔307与冷凝储存仓4相互连通;
压动检测架7,设置于干馏检测架6的正上方,压动检测架7的中间设置有液压伸缩杆701,液压伸缩杆701底部设置有环形压块706,环形压块706与环形储存仓503之间尺寸相互配合。
在本实施例中,装置通过模拟检测仓1对油页岩样品进行检测工作,并通过储存套筒5内部的环形储存仓503可以存放所需检测的油页岩样本,而储存套筒5则可以嵌套放置在冷凝套筒3中心处的中心承载套304中,而在冷凝套筒3则在进行检测时收集加热干馏产出的气体,并进行冷凝液化收集,以便于后续进行称重检测,以通过前后的质量差计算油页岩的含油率,而进行检测时,储存套筒5和冷凝套筒3放置于干馏检测架6上,使储存套筒5和冷凝套筒3位于中心加热柱602与环形冷却壁605之间,储存套筒5通过中心加热套501嵌套在中心加热柱602外侧并与其相互贴合,而冷凝套筒3则嵌套在环形冷却壁605内侧并与其相互贴合,通过中心加热柱602中的电加热丝603可以加热中心加热柱602,而中心加热柱602则将热量通过中心加热套501内壁传递至储存套筒5内部的环形储存仓503,以对环形储存仓503中的油页岩样本进行加热干馏,而环形储存仓503通过连接通孔504和导通通孔307与冷凝储存仓4相互连通,所以干馏产出的气体可以通过连接通孔504和导通通孔307自然输送至冷凝套筒3中,环形冷却壁605中的循环冷却管路607可以接入循环水泵,通过循环的冷却水对环形冷却壁605进行降温冷却,进而通过环形冷却壁605对冷凝套筒3进行冷却,使进入冷凝套筒3内部的产出气体液化,并且同时压动检测架7上的液压伸缩杆701会推动环形压块706压缩环形储存仓503中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,有利于更加准确地判断原位状态下的油页岩含油率,而储存套筒5和冷凝套筒3可以相互嵌合连接,以便于对其进行统一移动和操作,进行检测时无需进行管路连接等,使用时更加方便快捷,并且降低由于避免管路结构残留造成的检测偏差。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,优选的,干馏检测架6与压动检测架7之间还设置有储存转轮2,储存转轮2的外侧设置有连接转盘201,储存转轮2通过连接转盘201与模拟检测仓1转动连接,储存转轮2的中间呈圆周状环绕设置有多个安装套筒202,安装套筒202与冷凝套筒3之间尺寸相互配合,安装套筒202的顶部设置有环形定位槽203,冷凝套筒3的顶部设置有限位承载环301,限位承载环301与环形定位槽203之间尺寸相互配合,冷凝套筒3通过限位承载环301与环形定位槽203嵌合设置于安装套筒202的内侧,储存转轮2通过安装套筒202同时储存装载多个冷凝套筒3和储存套筒5,储存转轮2转动时带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5依次经过干馏检测架6与压动检测架7之间,干馏检测架6的外侧设置有升降伸缩杆601,升降伸缩杆601的竖直中心线与冷凝套筒3的竖直中心线之间相互平行,装置通过储存套筒5和冷凝套筒3为油页岩提供检测环境,而使油页岩在储存套筒5中进行压缩和加热,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,并通过冷凝套筒3直接收集液化产出物,操作使用时更加方便快捷,而装置中还设置有储存转轮2,储存转轮2上设置有多个安装套筒202,可以通过安装套筒202同时储存安装多对储存套筒5和冷凝套筒3,而储存套筒5和冷凝套筒3安装在安装套筒202中时,冷凝套筒3通过限位承载环301与环形定位槽203嵌合设置于安装套筒202的内侧,以便于在进行检测压缩工作时保持相对位置固定,而储存转轮2转动时可以带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5依次经过干馏检测架6与压动检测架7之间,在冷凝套筒3和储存套筒5移动至干馏检测架6与压动检测架7之间时,升降伸缩杆601可以推动干馏检测架6升起,以使中心加热柱602和环形冷却壁605分别嵌入中心加热套501中和冷凝套筒3外侧,以进行检测工作,从而通过转动储存转轮2可以循环依次对多个样本进行检测工作,无需频繁进行材料的更换和管路的连接,操作时更加方便快捷。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,可选的,模拟检测仓1的正面设置有监测窗口101,模拟检测仓1的顶部还设置有交换套筒102,储存转轮2转动时带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5依次经过交换套筒102的正下方,交换套筒102的外端设置有密封盖板103,限位承载环301的中间设置有嵌合收纳槽302,嵌合收纳槽302的内侧转动连接设置有折叠提手303,折叠提手303与嵌合收纳槽302之间尺寸相互配合,中心承载套304的底部设置有限位底板305,储存套筒5通过限位底板305进行限位固定,装置通过储存套筒5和冷凝套筒3为油页岩提供检测环境,而使油页岩在储存套筒5中进行压缩和加热,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,并通过冷凝套筒3直接收集液化产出物,同时通过转动储存转轮2同时储存转载多对储存套筒5和冷凝套筒3,以循环依次对多个样本进行检测工作,而模拟检测仓1的正面设置有监测窗口101,监测窗口101为透明材质,以便于观察内部操作,并且模拟检测仓1的顶部还设置有交换套筒102,储存转轮2转动时带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5会依次经过交换套筒102的正下方,以便于通过交换套筒102将一对储存套筒5和冷凝套筒3放置进储存转轮2上,或由交换套筒102将完成检测的储存套筒5和冷凝套筒3取出,便于进行连续检测操作,同时冷凝套筒3顶端的限位承载环301上设置有折叠提手303,便于通过折叠提手303将一对储存套筒5和冷凝套筒3取出或放入。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,可选的,冷凝储存仓4的内部设置有多个冷却翅片401,冷却翅片401与冷凝套筒3的外壁之间相互连接,冷凝套筒3的外壁中间设置有多个冷却嵌合块306,环形冷却壁605的中间对应有多个冷却嵌合槽606,冷凝套筒3的外壁通过冷却嵌合块306和冷却嵌合槽606与环形冷却壁605相互嵌合贴合,冷凝储存仓4的底部设置有锥形集料仓402,锥形集料仓402的底部设置有排液开口403,排液开口403的中间设置有密封旋盖404,中心加热套501的内侧呈圆周状均匀环绕设置有多个导热翅片502,中心加热柱602的外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个加热嵌合槽604,加热嵌合槽604与导热翅片502相互对应设置且尺寸相互配合,中心加热套501通过导热翅片502和加热嵌合槽604与中心加热柱602相互嵌合贴合,装置通过储存套筒5和冷凝套筒3为油页岩提供检测环境,而使油页岩在储存套筒5中进行压缩和加热,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,并通过冷凝套筒3直接收集液化产出物,而进行检测时,中心加热柱602和环形冷却壁605分别嵌入中心加热套501中和冷凝套筒3外侧,通过中心加热柱602对储存套筒5进行加热,并通过环形冷却壁605对冷凝套筒3进行冷却,中心加热套501通过导热翅片502和加热嵌合槽604与中心加热柱602相互嵌合贴合,从而有利于提高中心加热套501与中心加热柱602之间的接触面积,进而提高热传导效率,以提高加热效率,同时冷凝套筒3的外壁通过冷却嵌合块306和冷却嵌合槽606与环形冷却壁605相互嵌合贴合,以提高冷凝套筒3与环形冷却壁605之间的接触面积,进而提高热传导效率,以提高冷却效率,同时冷凝储存仓4的底部设置有锥形集料仓402,便于收集冷却产出的液体,同时可以通过排液开口403排出,以便于进行液体的转移和后续检测工作。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,优选的,环形储存仓503的顶部设置有填料开口505,填料开口505的内侧嵌合滑动设置有环形封闭块506,填料开口505与环形封闭块506之间尺寸相互配合,环形压块706与填料开口505之间尺寸相互配合,液压伸缩杆701带动环形压块706向下移动时通过填料开口505进入环形储存仓503的内部,并压动环形封闭块506同步向下移动,液压伸缩杆701与环形压块706之间设置有压力检测计705,压力检测计705与液压伸缩杆701之间设置有压动滑架703,压动检测架7的左右两侧均设置有竖直导向杆702,压动滑架703的左右两侧均设置有导向滑套704,压动滑架703通过导向滑套704与竖直导向杆702滑动连接,装置通过储存套筒5和冷凝套筒3为油页岩提供检测环境,而使油页岩在储存套筒5中进行压缩和加热,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,并通过冷凝套筒3直接收集液化产出物,而储存套筒5通过内部的环形储存仓503可以存放所需检测的油页岩样本,环形储存仓503的顶部设置有填料开口505,便于通过填料开口505将所需检测的油页岩样本放置其中,而填料开口505在完成放置后通过环形封闭块506进行封闭,液压伸缩杆701带动环形压块706向下移动时通过填料开口505进入环形储存仓503的内部,并压动环形封闭块506同步向下移动,以对油页岩样品进行压缩,便于提供所需的压力环境,也便于通过环形封闭块506在压动过程中保持封闭,避免气体外泄,同时环形压块706设在压动滑架703上,压动滑架703通过液压伸缩杆701带动同步移动,在移动时通过导向滑套704与竖直导向杆702进行导向,便于提供更加稳定的压力,同时液压伸缩杆701与环形压块706之间设置有压力检测计705,以便于通过压力检测计705检测压力数据,提供模拟油页岩处于地层中受到的压力。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示,优选的,干馏检测架6的后侧还设置有称重检测架8,称重检测架8的下方设置有伸缩牵引杆801,伸缩牵引杆801的底端设置有牵引电磁铁802,牵引电磁铁802与伸缩牵引杆801之间设置有质量传感器803,储存套筒5的顶端设置有环形牵引磁铁507,储存转轮2转动时带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5依次经过称重检测架8的正下方,装置通过储存套筒5和冷凝套筒3为油页岩提供检测环境,而使油页岩在储存套筒5中进行压缩和加热,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,并通过冷凝套筒3直接收集液化产出物,而进行压力状态下的干馏后,可以将冷凝套筒3和储存套筒5直接分开称重,以判断油页岩操作前后的质量差和产出物的质量,进而便于计算出油页岩的含油率,所以装置还设置有称重检测架8,储存转轮2转动时带动其上装载的冷凝套筒3和储存套筒5依次经过称重检测架8的正下方,而通过牵引电磁铁802和环形牵引磁铁507可以牵引储存套筒5,并通过伸缩牵引杆801将储存套筒5整体向上提出,使储存套筒5与冷凝套筒3相互分离,由于冷凝套筒3和储存套筒5的质量恒定,所以牵引电磁铁802与伸缩牵引杆801之间设置有质量传感器803得出数据只需要减去储存套筒5质量,便可以得到储存套筒5内部的油页岩质量,而模拟检测仓1设置有两个称重检测架8,分别位于干馏检测架6前后两侧,便于在检测前后对油页岩样品进行称重检测,判断油页岩操作前后的质量差和产出物的质量,进而得出油页岩的含油率,从而实现检测的全自动化,有利于提高连续检测效率,操作使用时更加方便快捷。
使用时,首先将装置的相应管线进行连接,然后将需要进行检测的油页岩样本通过填料开口505放置在储存套筒5的环形储存仓503中,并在完成放置后通过环形封闭块506封闭填料开口505,然后将储存套筒5放置在一个空置的冷凝套筒3的中心承载套304中,便完成一个样本的准备工作,然后将需要检测的一对储存套筒5和冷凝套筒3通过交换套筒102放置进储存转轮2的安装套筒202中,而冷凝套筒3通过限位承载环301与环形定位槽203嵌合设置于安装套筒202的内侧,然后连接转盘201中间设置有驱动齿圈204,驱动齿圈204外侧啮合有驱动齿轮205,驱动齿轮205轴端的旋转电机206可以通过驱动齿圈204和驱动齿轮205驱动储存转轮2转动,首先使冷凝套筒3和储存套筒5移动至称重检测架8的正下方,通过牵引电磁铁802和环形牵引磁铁507牵引储存套筒5,并通过伸缩牵引杆801将储存套筒5整体向上提出,使储存套筒5与冷凝套筒3相互分离,对油页岩样品进行称重检测,然后伸缩牵引杆801再将储存套筒5放下,储存转轮2继续转动,使冷凝套筒3和储存套筒5移动至干馏检测架6与压动检测架7之间,然后升降伸缩杆601推动干馏检测架6升起,以使中心加热柱602和环形冷却壁605分别嵌入中心加热套501中和冷凝套筒3外侧,同时中心加热柱602中的电加热丝603加热中心加热柱602,而中心加热柱602则将热量通过中心加热套501内壁传递至储存套筒5内部的环形储存仓503,以对环形储存仓503中的油页岩样本进行加热干馏,而环形储存仓503通过连接通孔504和导通通孔307与冷凝储存仓4相互连通,所干馏产出的气体通过连接通孔504和导通通孔307自然输送至冷凝套筒3中,环形冷却壁605中的循环冷却管路607接入循环水泵,通过循环的冷却水对环形冷却壁605进行降温冷却,进而通过环形冷却壁605对冷凝套筒3进行冷却,使进入冷凝套筒3内部的产出气体液化,并且同时压动检测架7上的液压伸缩杆701会推动环形压块706压缩环形储存仓503中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,完成干馏工作后,干馏检测架6降下而环形压块706升起,储存转轮2继续转动,使冷凝套筒3和储存套筒5移动至另一个称重检测架8的正下方,对油页岩样品进行称重检测,在检测前后对油页岩样品进行称重检测,判断油页岩操作前后的质量差和产出物的质量,进而得出油页岩的含油率。
一种油页岩原位开采含油率检测装置的使用方法,包括以下步骤:将需要进行检测的油页岩样本通过填料开口505放置在储存套筒5的环形储存仓503中,并在完成放置后通过环形封闭块506封闭填料开口505,然后将储存套筒5放置在一个空置的冷凝套筒3的中心承载套304中,便完成一个样本的准备工作,然后将需要检测的一对储存套筒5和冷凝套筒3通过放置进储存转轮2的安装套筒202中,而冷凝套筒3通过限位承载环301与环形定位槽203嵌合设置于安装套筒202的内侧,储存转轮2转动使冷凝套筒3和储存套筒5移动至干馏检测架6与压动检测架7之间,然后升降伸缩杆601推动干馏检测架6升起,以使中心加热柱602和环形冷却壁605分别嵌入中心加热套501中和冷凝套筒3外侧,同时中心加热柱602中的电加热丝603加热中心加热柱602,而中心加热柱602则将热量通过中心加热套501内壁传递至储存套筒5内部的环形储存仓503,以对环形储存仓503中的油页岩样本进行加热干馏,而环形储存仓503通过连接通孔504和导通通孔307与冷凝储存仓4相互连通,所干馏产出的气体通过连接通孔504和导通通孔307自然输送至冷凝套筒3中,环形冷却壁605中的循环冷却管路607接入循环水泵,通过循环的冷却水对环形冷却壁605进行降温冷却,进而通过环形冷却壁605对冷凝套筒3进行冷却,使进入冷凝套筒3内部的产出气体液化,并且同时压动检测架7上的液压伸缩杆701会推动环形压块706压缩环形储存仓503中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测。
本发明提供的油页岩原位开采含油率检测装置,通过储存套筒5内部的环形储存仓503可以存放所需检测的油页岩样本,而储存套筒5外侧则嵌套有冷凝套筒3,进行检测时,储存套筒5和冷凝套筒3可以一同放置在中心加热柱602与环形冷却壁605之间,通过中心加热柱602对储存套筒5内部的油页岩进行加热干馏,而干馏产出的气体则自然输送至冷凝套筒3中,通过环形冷却壁605对冷凝套筒3进行冷却,使产出气体液化,并且同时压动检测架7上的液压伸缩杆701会推动环形压块706压缩环形储存仓503中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测,有利于更加准确地判断原位状态下的油页岩含油率。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种油页岩原位开采含油率检测装置,包括有模拟检测仓(1),其特征在于,还包括:
干馏检测架(6),固定设置于所述模拟检测仓(1)的内部,所述干馏检测架(6)的中心处设置有中心加热柱(602),所述中心加热柱(602)的内部设置有电加热丝(603),所述中心加热柱(602)的外侧间隔设置有环形冷却壁(605),所述环形冷却壁(605)的内部设置有循环冷却管路(607);
冷凝套筒(3),嵌套滑动可拆卸设置于所述环形冷却壁(605)的内侧,所述冷凝套筒(3)的外壁与所述环形冷却壁(605)相互贴合,所述冷凝套筒(3)的中心处设置有中心承载套(304),所述中心承载套(304)的内壁贯穿设置有多个导通通孔(307),所述冷凝套筒(3)的内部设置有冷凝储存仓(4);
储存套筒(5),嵌套滑动可拆卸设置于所述中心承载套(304)的内侧,所述储存套筒(5)的中间设置有中心加热套(501),所述储存套筒(5)通过所述中心加热套(501)与所述中心加热柱(602)相互贴合连接,所述储存套筒(5)的内部设置有环形储存仓(503),所述储存套筒(5)的外壁贯穿设置有多个连接通孔(504),所述连接通孔(504)与所述导通通孔(307)一一对应设置,所述环形储存仓(503)通过所述连接通孔(504)和所述导通通孔(307)与所述冷凝储存仓(4)相互连通;
压动检测架(7),设置于所述干馏检测架(6)的正上方,所述压动检测架(7)的中间设置有液压伸缩杆(701),所述液压伸缩杆(701)底部设置有环形压块(706),所述环形压块(706)与所述环形储存仓(503)之间尺寸相互配合;
所述干馏检测架(6)与所述压动检测架(7)之间还设置有储存转轮(2),所述储存转轮(2)的外侧设置有连接转盘(201),所述储存转轮(2)通过所述连接转盘(201)与所述模拟检测仓(1)转动连接,所述储存转轮(2)的中间呈圆周状环绕设置有多个安装套筒(202),所述安装套筒(202)与所述冷凝套筒(3)之间尺寸相互配合,所述安装套筒(202)的顶部设置有环形定位槽(203),所述冷凝套筒(3)的顶部设置有限位承载环(301),所述限位承载环(301)与所述环形定位槽(203)之间尺寸相互配合,所述冷凝套筒(3)通过所述限位承载环(301)与所述环形定位槽(203)嵌合设置于所述安装套筒(202)的内侧,所述储存转轮(2)通过所述安装套筒(202)同时储存装载多个冷凝套筒(3)和储存套筒(5),所述储存转轮(2)转动时带动其上装载的冷凝套筒(3)和储存套筒(5)依次经过所述干馏检测架(6)与所述压动检测架(7)之间,所述干馏检测架(6)的外侧设置有升降伸缩杆(601),所述升降伸缩杆(601)的竖直中心线与所述冷凝套筒(3)的竖直中心线之间相互平行;
所述模拟检测仓(1)的正面设置有监测窗口(101),所述模拟检测仓(1)的顶部还设置有交换套筒(102),所述储存转轮(2)转动时带动其上装载的冷凝套筒(3)和储存套筒(5)依次经过所述交换套筒(102)的正下方,所述交换套筒(102)的外端设置有密封盖板(103);
所述限位承载环(301)的中间设置有嵌合收纳槽(302),所述嵌合收纳槽(302)的内侧转动连接设置有折叠提手(303),所述折叠提手(303)与所述嵌合收纳槽(302)之间尺寸相互配合,所述中心承载套(304)的底部设置有限位底板(305),所述储存套筒(5)通过所述限位底板(305)进行限位固定。
2.根据权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置,其特征在于,所述冷凝储存仓(4)的内部设置有多个冷却翅片(401),所述冷却翅片(401)与所述冷凝套筒(3)的外壁之间相互连接,所述冷凝套筒(3)的外壁中间设置有多个冷却嵌合块(306),所述环形冷却壁(605)的中间对应有多个冷却嵌合槽(606),所述冷凝套筒(3)的外壁通过所述冷却嵌合块(306)和所述冷却嵌合槽(606)与所述环形冷却壁(605)相互嵌合贴合,所述冷凝储存仓(4)的底部设置有锥形集料仓(402),所述锥形集料仓(402)的底部设置有排液开口(403),所述排液开口(403)的中间设置有密封旋盖(404)。
3.根据权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置,其特征在于,所述环形储存仓(503)的顶部设置有填料开口(505),所述填料开口(505)的内侧嵌合滑动设置有环形封闭块(506),所述填料开口(505)与所述环形封闭块(506)之间尺寸相互配合,所述环形压块(706)与所述填料开口(505)之间尺寸相互配合,所述液压伸缩杆(701)带动所述环形压块(706)向下移动时通过所述填料开口(505)进入所述环形储存仓(503)的内部,并压动所述环形封闭块(506)同步向下移动。
4.根据权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置,其特征在于,所述中心加热套(501)的内侧呈圆周状均匀环绕设置有多个导热翅片(502),所述中心加热柱(602)的外侧呈圆周状均匀环绕设置有多个加热嵌合槽(604),所述加热嵌合槽(604)与所述导热翅片(502)相互对应设置且尺寸相互配合,所述中心加热套(501)通过所述导热翅片(502)和所述加热嵌合槽(604)与所述中心加热柱(602)相互嵌合贴合。
5.根据权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置,其特征在于,所述液压伸缩杆(701)与所述环形压块(706)之间设置有压力检测计(705),所述压力检测计(705)与所述液压伸缩杆(701)之间设置有压动滑架(703),所述压动检测架(7)的左右两侧均设置有竖直导向杆(702),所述压动滑架(703)的左右两侧均设置有导向滑套(704),所述压动滑架(703)通过所述导向滑套(704)与所述竖直导向杆(702)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置,其特征在于,所述干馏检测架(6)的后侧还设置有称重检测架(8),所述称重检测架(8)的下方设置有伸缩牵引杆(801),所述伸缩牵引杆(801)的底端设置有牵引电磁铁(802),所述牵引电磁铁(802)与所述伸缩牵引杆(801)之间设置有质量传感器(803),所述储存套筒(5)的顶端设置有环形牵引磁铁(507),所述储存转轮(2)转动时带动其上装载的冷凝套筒(3)和储存套筒(5)依次经过所述称重检测架(8)的正下方。
7.采用权利要求1所述的油页岩原位开采含油率检测装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
将需要进行检测的油页岩样本通过填料开口(505)放置在储存套筒(5)的环形储存仓(503)中,并在完成放置后通过环形封闭块(506)封闭填料开口(505),然后将储存套筒(5)放置在一个空置的冷凝套筒(3)的中心承载套(304)中,便完成一个样本的准备工作,然后将需要检测的一对储存套筒(5)和冷凝套筒(3)通过放置进储存转轮(2)的安装套筒(202)中,而冷凝套筒(3)通过限位承载环(301)与环形定位槽(203)嵌合设置于安装套筒(202)的内侧,储存转轮(2)转动使冷凝套筒(3)和储存套筒(5)移动至干馏检测架(6)与压动检测架(7)之间,然后升降伸缩杆(601)推动干馏检测架(6)升起,以使中心加热柱(602)和环形冷却壁(605)分别嵌入中心加热套(501)中和冷凝套筒(3)外侧,同时中心加热柱(602)中的电加热丝(603)加热中心加热柱(602),而中心加热柱(602)则将热量通过中心加热套(501)内壁传递至储存套筒(5)内部的环形储存仓(503),以对环形储存仓(503)中的油页岩样本进行加热干馏,而环形储存仓(503)通过连接通孔(504)和导通通孔(307)与冷凝储存仓(4)相互连通,所干馏产出的气体通过连接通孔(504)和导通通孔(307)自然输送至冷凝套筒(3)中,环形冷却壁(605)中的循环冷却管路(607)接入循环水泵,通过循环的冷却水对环形冷却壁(605)进行降温冷却,进而通过环形冷却壁(605)对冷凝套筒(3)进行冷却,使进入冷凝套筒(3)内部的产出气体液化,并且同时压动检测架(7)上的液压伸缩杆(701)会推动环形压块(706)压缩环形储存仓(503)中的油页岩样本,以模拟其处于地层中受到的压力和温度环境,使油页岩可以在原位状态下的压力和温度中进行检测。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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