CN116046606A - 一种页岩气含气量测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及页岩气测定设备技术领域，具体是一种页岩气含气量测定装置，包括解吸箱和用于固定解吸箱的底座板，还包括：驱动箱，所述驱动箱位于所述解吸箱上；解吸组件，所述解吸组件分别与所述解吸箱和驱动箱相连接；以及测定机构，所述测定机构位于所述底座板上，并与所述解吸箱相连通；其中，测定机构包括有测定箱、测量组件和回收组件，所述回收组件包括存储箱、喷嘴和辅助单元，本发明页岩气含气量测定装置，结构新颖，有利于使页岩样品内的气体快速排出至测定箱内进行测定，从而可进一步提高解吸的速率，并可节约资源，提高了设备的实用性和灵活性，为工作人员提供了便利。
Description
技术领域
本发明涉及页岩气测定设备技术领域，具体是一种页岩气含气量测定装置。
背景技术
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等，用途广泛。
页岩气勘探开发成功率高，具有较高的工业经济价值，在页岩气的勘探开发过程中，也相应地需要对含气页岩样品的含气量进行测定试验。在试验过程中，往往需要将含气页岩样品放入密封的筒体内，然后使页岩样品开始进行自然解吸，并通过连接于密封筒体上的导气管将含气导出。
现有的页岩气含气量测定装置，通常采用破碎机构，以提高页岩气的解吸速率，但在含气量测定结束后，一般将气体排放掉，造成资源的浪费，使用十分不便，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种页岩气含气量测定装置，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种页岩气含气量测定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种页岩气含气量测定装置，包括解吸箱和用于固定解吸箱的底座板，还包括：
驱动箱，所述驱动箱位于所述解吸箱上；
解吸组件，所述解吸组件分别与所述解吸箱和驱动箱相连接；以及
测定机构，所述测定机构位于所述底座板上，并与所述解吸箱相连通；
其中，测定机构包括有测定箱、测量组件和回收组件，所述测定箱与所述底座板相连接，所述测量组件位于所述测定箱内，并与所述解吸组件相连通，所述回收组件包括存储箱、喷嘴和辅助单元，所述存储箱位于所述底座板上，并通过辅助单元与所述测定箱相连通，存储箱的顶部设有喷嘴，所述喷嘴与所述解吸箱的底部相配合安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
当装置安装并调试结束后，手动开启密封盖板，便可将测定物放置在解吸箱内，此时解吸箱内的空间处于密封的状态，然后，通过设置的解吸组件工作，可使页岩样品内含有的气体快速排出，并在气压的作用下，可使排出的气体流动至测定箱内，其中测定箱分为两个部分，一部分为封闭结构，另一部分为敞口结构，并在测定箱内设置适宜的清水，当气体流动至测定箱内后，在气压的作用下，可使测定箱内两部分的水位发生变化，并通过设置的测量组件，可对排出气体的体积进行测定，当页岩样品解吸和测定工作完全结束后，通过设置的回收组件，可使测定箱内的页岩气通过辅助组件处理后，进入至存储箱内进行储存，其中存储箱上设有点火模块，当进行下一次测定页岩气含气量时，可在解吸组件工作的同时，使存储箱内的页岩气通过喷嘴排出并点燃，因而可对解吸组件进行加热，在热能的作用下，有利于使页岩样品内的气体快速排出至测定箱内进行测定，从而可进一步提高解吸的速率，并可节约资源，提高了设备的实用性和灵活性，为工作人员提供了便利，值得推广。
附图说明
图1为本发明实施例中整体的结构示意图。
图2为本发明实施例中整体的主视结构示意图。
图3为本发明实施例中解吸箱部分的主视剖视结构示意图。
图4为本发明实施例中第二挤压筒部分的主视剖视结构示意图。
图5为本发明实施例中破碎板部分的侧视结构示意图。
图6为本发明实施例中测定箱部分的主视剖视结构示意图。
图中：1-底座板，2-解吸箱，3-密封盖板，4-存储箱，5-收集管，6-测定箱，7-刻度板，8-输送管，9-收纳箱，10-集尘管，11-驱动件，12-驱动箱，13-透气口，14-控制面板，15-喷嘴，16-耐热垫，17-第一滤网，18-分流柱，19-传动件，20-曲轴，21-连杆，22-破碎腔，23-第一挤压筒，24-第二挤压筒，25-辅助圆台，26-密封隔板，27-出料口，28-挤压头，29-通孔，30-软管，31-容纳腔，32-密封圈，33-破碎板，34-挤压腔，35-洗气瓶，36-第二滤网，37-干燥层，38-液位传感器，39-漂浮件。
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、完整的描述，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作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。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1-6，本发明实施例提供的一种页岩气含气量测定装置，包括解吸箱2和用于固定解吸箱2的底座板1，还包括：
驱动箱12，所述驱动箱12位于所述解吸箱2上；
解吸组件，所述解吸组件分别与所述解吸箱2和驱动箱12相连接；以及
测定机构，所述测定机构位于所述底座板1上，并与所述解吸箱2相连通；
其中，测定机构包括有测定箱6、测量组件和回收组件，所述测定箱6与所述底座板1相连接，所述测量组件位于所述测定箱6内，并与所述解吸组件相连通，所述回收组件包括存储箱4、喷嘴15和辅助单元，所述存储箱4位于所述底座板1上，并通过辅助单元与所述测定箱6相连通，存储箱4的顶部设有喷嘴15，所述喷嘴15与所述解吸箱2的底部相配合安装。
当需要测定页岩气含气量时，首先，通过设置的底座板1，其中底座板1可采用钢板或钢构架的形式，并与地面通过螺栓固定连接，以便于将解吸箱2和驱动箱12紧固在指定区域内，其中解吸箱2上设有密封盖板3，驱动箱12上设有透气口13和控制面板14，透气口13位于驱动箱12的顶部上，以保证驱动箱12内空气流通，并及时进行散热，且通过设置的控制面板14，可用于工作人员手动控制各个电气设备启动工作，当装置安装并调试结束后，手动开启密封盖板3，便可将测定物放置在解吸箱2内，此时解吸箱2内的空间处于密封的状态，然后，通过设置的解吸组件工作，可使页岩样品内含有的气体快速排出，并在气压的作用下，可使排出的气体流动至测定箱6内，其中测定箱6分为两个部分，一部分为封闭结构，另一部分为敞口结构，并在测定箱6内设置适宜的清水，当气体流动至测定箱6内后，在气压的作用下，可使测定箱6内两部分的水位发生变化，并通过设置的测量组件，可对排出气体的体积进行测定，当页岩样品解吸和测定工作完全结束后，通过设置的回收组件，可使测定箱6内的页岩气通过辅助组件处理后，进入至存储箱4内进行储存，其中存储箱4上设有点火模块，当进行下一次测定页岩气含气量时，可在解吸组件工作的同时，使存储箱4内的页岩气通过喷嘴15排出并点燃，因而可对解吸组件进行加热，在热能的作用下，有利于使页岩样品内的气体快速排出至测定箱6内进行测定，从而可进一步提高解吸的速率，并可节约资源，提高了设备的实用性和灵活性，为工作人员提供了便利，值得推广。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1、图3和图5，所述解吸组件包括：
辅助圆台25，所述辅助圆台25位于所述解吸箱2内，且所述辅助圆台25与所述解吸箱2的内壁形成破碎腔22；
第一挤压筒23和第二挤压筒24，所述第一挤压筒23和第二挤压筒24分别位于所述辅助圆台25的两侧，且所述第一挤压筒23和第二挤压筒24滑动安装在所述破碎腔22内；
破碎板33，所述破碎板33分别与所述第一挤压筒23和第二挤压筒24相连接，并通过密封圈32与所述破碎腔22滑动连接；
挤压腔34，所述挤压腔34开设于所述第一挤压筒23上并贯穿破碎板33；
挤压头28，所述挤压头28贯穿破碎板33的一端与所述第二挤压筒24相连接，挤压头28的另一端与所述挤压腔34滑动连接；以及
驱动单元，所述驱动单元位于所述驱动箱12内，并分别与所述第一挤压筒23和第二挤压筒24相连接。
当页岩样品放置在破碎腔22内后，通过设置的驱动单元启动工作，可带动第一挤压筒23和第二挤压筒24在破碎腔22内往复相向而动，从而可对位于第一挤压筒23和第二挤压筒24之间的页岩样品进行破碎工作，提高解吸的速率，在第一挤压筒23和第二挤压筒24相向运动时，会使破碎板33首先与页岩样品相接触，其中破碎板33上设有若干个锥形凸起，当两块破碎板33不断靠近时，可对页岩样品进行挤压，同时，通过设置的挤压腔34，在两块破碎板33相互靠近挤压的过程中，可使一部分页岩样品进入至挤压腔34内，其中挤压腔34可采用弧形结构，与第一挤压筒23的弧度和结构配合设定，通过一部分页岩样品进入挤压腔34内，可起到一定的缓冲作用，避免两块破碎板33对大量的页岩样品直接施压，导致第一挤压筒23和第二挤压筒24受力过大，容易损坏，当一部分页岩样品进入挤压腔34内后，通过设置的挤压头28，其中挤压头28与挤压腔34的结构相配合设定，当第一挤压筒23和第二挤压筒24不断靠近时，会使挤压头28进入挤压腔34内，并对挤压腔34内的页岩样品进行挤压破碎工作，通过第一挤压筒23和第二挤压筒24往复运动，可提高破碎腔22内页岩样品的破碎效果，从而可使页岩样品内的气体完全并快速的排出，有利于准确的测定含气量，避免存在误差。
在本发明的一个实施例中，所述驱动单元包括：
驱动件11，所述驱动件11位于所述驱动箱12上；
曲轴20，所述曲轴20的一端贯穿驱动箱12并与所述驱动件11的输出端连接，曲轴20的另一端转动安装在所述驱动箱12的内壁上，曲轴20的数量为两套，两套所述曲轴20通过传动件19相连接；以及
连杆21，所述连杆21的一端与所述曲轴20转动连接，连杆21的数量为两套，两套所述连杆21的另一端分别与所述第一挤压筒23和第二挤压筒24铰接连接。
通过设置的驱动件11启动工作，其中驱动件11可采用电机的形式，驱动件11启动后可带动曲轴20转动，并通过设置的传动件19，其中传动件19可采用两套齿轮相啮合的结构，从而通过传动作用带动两套曲轴20转动，当曲轴20转动时，可经两套连杆21分别推拉第一挤压筒23和第二挤压筒24在破碎腔22内往复运动，在第一挤压筒23和第二挤压筒24运动的过程中，通过L型连杆与辅助圆台25上的轴转动连接，可保证第一挤压筒23和第二挤压筒24运动的平稳性，辅助圆台25上设有密封隔板26，其中密封隔板26为弧形结构，可根据实际需要设置尺寸，以保证第一挤压筒23和第二挤压筒24之间的密封性。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1-4和图6，所述测量组件包括：
容纳腔31，所述容纳腔31开设于所述第二挤压筒24上；
软管30，所述软管30位于所述容纳腔31内，且所述软管30的一端通过通孔29与所述破碎腔22相连通；
输送管8，所述输送管8的一端与所述软管30的另一端相连接，输送管8的另一端贯穿安装在所述测定箱6上；
刻度板7，所述刻度板7固定安装在所述测定箱6的一侧上；以及
漂浮件39，所述漂浮件39位于所述测定箱6内，并与所述刻度板7相配合安装。
在第一挤压筒23和第二挤压筒24之间的页岩样品持续的破碎过程中，可使产生的气体经通孔29进入至软管30内，通过设置的软管30，可在第二挤压筒24往复运动时，使输送管8始终与破碎腔22处于连通的状态，当破碎腔22内产生气体时，破碎腔22内部的压力升高，并且由于页岩气轻于空气，则会使页岩气经输送管8输送至测定箱6内，并聚集在测定箱6的左侧空间内，由于测定箱6内设置有清水，可使测定箱6左侧空间的页岩气与外部空间隔绝，从而在气压的作用下，可推动测定箱6右侧的水位上升，通过设置的刻度板7，可用于测量气体的体积，同时，通过设置的漂浮件39，其中漂浮件39可采用染色的浮力板的形式，以便于肉眼观测高度的变化，当第一挤压筒23和第二挤压筒24相向和相反往复运动时，由于压差的作用，会使测定箱6内的水位往复变化，但由于页岩样品不断产生气体，会使水位每次往复变化的幅度不同，因此，可通过工作人员观察幅度的变化，或通过电子仪器检测漂浮件39幅度的变化，来确定页岩样品含有的气体是否完全释放出来，当漂浮件39升降的幅度和频率相同，则证明页岩样品的气体完全排出，有利于准确测量页岩样品内的含气量。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1和图6，所述辅助单元包括：
洗气瓶35，所述洗气瓶35位于所述测定箱6内，且所述洗气瓶35套设在所述输送管8上；
第二滤网36和干燥层37，所述第二滤网36和干燥层37均位于所述洗气瓶35的内部，并与所述输送管8贯穿安装，且所述第二滤网36位于洗气瓶35的中部，所述干燥层37位于所述洗气瓶35的顶部；
液位传感器38，所述液位传感器38与所述洗气瓶35的外侧壁相连接；以及
收集管5，所述收集管5的一端贯穿安装在所述测定箱6上，收集管5的另一端与所述存储箱4相连通。
在气体经输送管8输送至测定箱6内的过程中，通过设置的洗气瓶35，其中洗气瓶35内也设有适宜的清水，且输送管8的输出端口位于清水内，可用于对气体进行冷却，避免因回收组件使气体加热排出的同时，造成测定误差，且通过设置的第二滤网36和干燥层37，可对其他进行过滤和干燥作用，并通过设置的液位传感器38，避免测定箱6内的水位过高而进入至洗气瓶35内，当气体测定结束后，通过设置的收集管5，其中收集管5上设有阀门，且阀门安装的位置尽可能靠近测定箱6，以避免部分页岩气进入收集管5内，导致测定误差，当阀门开启时，可使测定箱6内的页岩气进入至存储箱4内进行储存，以便于下次测定工作时进行使用。
在本发明的一个实施例中，请参阅图2，还包括：耐热垫16，所述耐热垫16位于所述解吸箱2的底部上，并与所述喷嘴15相配合安装。
当喷嘴15的顶部出现火焰时，通过设置的耐热垫16，其中耐热垫16可采用钢板或石棉网的形式，一方面可对解吸箱2的底部进行防护，避免烧坏，另一方面，可使热量均匀的传递至解吸箱2的底部上，并使破碎腔22内的页岩样品均匀受热，从而可使破碎腔22内产生的气体加速排出。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1-3，还包括：收纳箱9，所述收纳箱9与所述底座板1相连接；
集尘管10，所述集尘管10的一端位于所述收纳箱9内，集尘管10的另一端固定安装在所述解吸箱2上，并通过出料口27与所述破碎腔22相连通；
第一滤网17，所述第一滤网17与所述收纳箱9的内侧壁相连接；以及
分流柱18，所述分流柱18位于所述第一滤网17的中部上，并与所述集尘管10相配合安装。
当漂浮件39在测定箱6内每次的振幅和频率近似相同时，则可证明页岩样品解吸结束，则通过设置的集尘管10，其中集尘管10上可设有抽吸设备和阀门，从而可经出料口27将破碎腔22内破碎后的页岩样品抽出，其中出料口27上设有滤网，抽出后的样品经集尘管10排出落在分流柱18上，其中分流柱18的顶部为半球形结构，从而可使样品碎渣均匀的散落在第一滤网17上进行过滤，并对碎渣过大的颗粒进行再次检测，避免存在误差。
综上所述，当装置安装并调试结束后，手动开启密封盖板3，便可将测定物放置在解吸箱2内，此时解吸箱2内的空间处于密封的状态，然后，通过设置的解吸组件工作，可使页岩样品内含有的气体快速排出，并在气压的作用下，可使排出的气体流动至测定箱6内，其中测定箱6分为两个部分，一部分为封闭结构，另一部分为敞口结构，并在测定箱6内设置适宜的清水，当气体流动至测定箱6内后，在气压的作用下，可使测定箱6内两部分的水位发生变化，并通过设置的测量组件，可对排出气体的体积进行测定，当页岩样品解吸和测定工作完全结束后，通过设置的回收组件，可使测定箱6内的页岩气通过辅助组件处理后，进入至存储箱4内进行储存，其中存储箱4上设有点火模块，当进行下一次测定页岩气含气量时，可在解吸组件工作的同时，使存储箱4内的页岩气通过喷嘴15排出并点燃，因而可对解吸组件进行加热，在热能的作用下，有利于使页岩样品内的气体快速排出至测定箱6内进行测定，从而可进一步提高解吸的速率，并可节约资源，提高了设备的实用性和灵活性，为工作人员提供了便利。
需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“滑动”、“转动”、“固定”、“设有”等术语应做广义理解，例如，可以是焊接连接，也可以是螺栓连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种页岩气含气量测定装置，包括解吸箱和用于固定解吸箱的底座板，其特征在于，还包括：
驱动箱，所述驱动箱位于所述解吸箱上；
解吸组件，所述解吸组件分别与所述解吸箱和驱动箱相连接；以及
测定机构，所述测定机构位于所述底座板上，并与所述解吸箱相连通；
其中，测定机构包括有测定箱、测量组件和回收组件，所述测定箱与所述底座板相连接，所述测量组件位于所述测定箱内，并与所述解吸组件相连通，所述回收组件包括存储箱、喷嘴和辅助单元，所述存储箱位于所述底座板上，并通过辅助单元与所述测定箱相连通，存储箱的顶部设有喷嘴，所述喷嘴与所述解吸箱的底部相配合安装。
2.根据权利要求1所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，所述解吸组件包括：
辅助圆台，所述辅助圆台位于所述解吸箱内，且所述辅助圆台与所述解吸箱的内壁形成破碎腔；
第一挤压筒和第二挤压筒，所述第一挤压筒和第二挤压筒分别位于所述辅助圆台的两侧，且所述第一挤压筒和第二挤压筒滑动安装在所述破碎腔内；
破碎板，所述破碎板分别与所述第一挤压筒和第二挤压筒相连接，并通过密封圈与所述破碎腔滑动连接；
挤压腔，所述挤压腔开设于所述第一挤压筒上并贯穿破碎板；
挤压头，所述挤压头贯穿破碎板的一端与所述第二挤压筒相连接，挤压头的另一端与所述挤压腔滑动连接；以及
驱动单元，所述驱动单元位于所述驱动箱内，并分别与所述第一挤压筒和第二挤压筒相连接。
3.根据权利要求2所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，所述驱动单元包括：
驱动件，所述驱动件位于所述驱动箱上；
曲轴，所述曲轴的一端贯穿驱动箱并与所述驱动件的输出端连接，曲轴的另一端转动安装在所述驱动箱的内壁上，曲轴的数量为两套，两套所述曲轴通过传动件相连接；以及
连杆，所述连杆的一端与所述曲轴转动连接，连杆的数量为两套，两套所述连杆的另一端分别与所述第一挤压筒和第二挤压筒铰接连接。
4.根据权利要求3所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，所述测量组件包括：
容纳腔，所述容纳腔开设于所述第二挤压筒上；
软管，所述软管位于所述容纳腔内，且所述软管的一端通过通孔与所述破碎腔相连通；
输送管，所述输送管的一端与所述软管的另一端相连接，输送管的另一端贯穿安装在所述测定箱上；
刻度板，所述刻度板固定安装在所述测定箱的一侧上；以及
漂浮件，所述漂浮件位于所述测定箱内，并与所述刻度板相配合安装。
5.根据权利要求4所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，所述辅助单元包括：
洗气瓶，所述洗气瓶位于所述测定箱内，且所述洗气瓶套设在所述输送管上；
第二滤网和干燥层，所述第二滤网和干燥层均位于所述洗气瓶的内部，并与所述输送管贯穿安装，且所述第二滤网位于洗气瓶的中部，所述干燥层位于所述洗气瓶的顶部；
液位传感器，所述液位传感器与所述洗气瓶的外侧壁相连接；以及
收集管，所述收集管的一端贯穿安装在所述测定箱上，收集管的另一端与所述存储箱相连通。
6.根据权利要求1-5任一项所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，还包括：耐热垫，所述耐热垫位于所述解吸箱的底部上，并与所述喷嘴相配合安装。
7.根据权利要求2所述的页岩气含气量测定装置，其特征在于，还包括：收纳箱，所述收纳箱与所述底座板相连接；
集尘管，所述集尘管的一端位于所述收纳箱内，集尘管的另一端固定安装在所述解吸箱上，并通过出料口与所述破碎腔相连通；
第一滤网，所述第一滤网与所述收纳箱的内侧壁相连接；以及
分流柱，所述分流柱位于所述第一滤网的中部上，并与所述集尘管相配合安装。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310133004.6A CN116046606A (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种页岩气含气量测定装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310133004.6A CN116046606A (zh) | 2023-02-20 | 2023-02-20 | 一种页岩气含气量测定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117386357A (zh) * | 2023-10-16 | 2024-01-12 | 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司 | 一种页岩储层的含气性的检测装置 |
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2023
- 2023-02-20 CN CN202310133004.6A patent/CN116046606A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117386357A (zh) * | 2023-10-16 | 2024-01-12 | 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司 | 一种页岩储层的含气性的检测装置 |
| CN117386357B (zh) * | 2023-10-16 | 2024-05-24 | 中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司 | 一种页岩储层的含气性的检测装置 |
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