CN117405551A - 检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 - Google Patents
检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117405551A CN117405551A CN202210806887.8A CN202210806887A CN117405551A CN 117405551 A CN117405551 A CN 117405551A CN 202210806887 A CN202210806887 A CN 202210806887A CN 117405551 A CN117405551 A CN 117405551A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- gas
- detected
- rock
- oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 41
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 43
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 99
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 19
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/42—Low-temperature sample treatment, e.g. cryofixation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
- G01N33/241—Earth materials for hydrocarbon content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
- G01N33/246—Earth materials for water content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
- G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
- G01N5/04—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder
- G01N5/045—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by removing a component, e.g. by evaporation, and weighing the remainder for determining moisture content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N7/00—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour
- G01N7/14—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference
- G01N7/16—Analysing materials by measuring the pressure or volume of a gas or vapour by allowing the material to emit a gas or vapour, e.g. water vapour, and measuring a pressure or volume difference by heating the material
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明属于油气勘探开发技术领域，具体涉及一种检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用。该装置包括：中控单元，以及依次连接的加热脱附单元、冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元；其中，所述加热脱附单元用于加热岩石样品，得到待检测组分；所述冷阱收集单元用于捕集所述待检测组分中的油和水，并分离得到初分离待检组分；所述轻烃捕集单元用于捕集所述初分离待检组分中的轻烃，并分离得到二次分离待检组分；所述气体计量单元用于计量所述二次分离待检组分中气体的量。实现了同一块次样品中油、气和水含量的无损测试，为地质解释提供真实匹配的科学实验数据，为油气勘探开发提供原创性实验装置。
Description
技术领域
本发明属于油气勘探开发技术领域，具体涉及一种检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用。
背景技术
岩石是油气水赋存的载体，准确获取赋存其中的油、气和水的含量及其组分信息，无论在油气勘探开发领域还是在环境保护领域都是非常重要的意义。通过准确获取岩石中油、气、水的含量及其组分信息，可以为岩石含油气性及油气可动性评价提供直接的证据，从而用来指导油气田地层段的筛选和开发方案的制定；对于环境保护领域，土壤中油、气、水含量及组分特征可以为环境治理决策提供科学依据。
针对岩石中含油量的分析方法主要分为溶剂抽提法和热解法两大类。溶剂抽提法包括粉末样抽提或柱塞样(块样)抽提两种方式；热解法也存在粉末样和块样气体热洗提两种方式。无论是溶剂抽提法还是热解法，采用粉末样进行实验的方法应用得最为普遍，也形成了相应的国家和行业标准，如标准SY/T 5118发布了“岩石中氯仿沥青的测定”的方法，GB/T 18602发布了“岩石热解分析”的方法。溶剂法使用的装置主要是索式抽提器，而岩石热解法使用的装置主要是各种热解仪，如法国ROCK-EVAL，美国HAWK和国产生油岩评价仪等。块状岩石样品含油性实验开展很少，已开展的洗油实验的主要目的是对块状岩石样品的孔隙度进行分析，洗油定量结果也可直接给出岩石含油量。如CN104668233A公开的岩心洗油仪，其原理为采用溶剂溶解洗提岩石中的可溶性有机物，洗提液蒸馏冷却溶剂后反复循环使用，溶剂挥发后可称重获取岩石含油量。
随着页岩气勘探开发需求的增加，针对岩石含气量的分析方法发展迅速，产生了众多的页岩含气量分析技术和装置。比较有代表性的有：CN10468076A公开了一种页岩含气量测试装置及测试方法，主要原理是在密闭腔内采用组合破碎工具对岩心样品进行粉碎脱气，从而达到快速获取岩石含气量的目的。CN104155206A公开了一种岩石含气量测量装置以及使用其测量岩石含气量的方法，主要原理是采用加热的方法使岩石中的气体脱附出来，采用排水集气法自动计量气体体积。土壤中的气体分析较多使用热脱附捕集技术和分子筛冷捕集技术。
物质含水量的分析方法很多，针对岩石或土壤中含水量的分析方法主要包括两大类，蒸馏法和电测方法。蒸馏法应用较广，例如：CN2061146866U公开了一种土的含水量测量装置，主要原理是采用多组烘干与电子秤结合的方式来获取含水量。CN207586066U公开了一种岩心含水量测定仪，主要原理是采用干馏器对岩心进行加热，干馏出的气液经冷却系统收集液体，对该液体再进行油水分离以计量水量。电测方法在土壤含水量测定方面同样有广泛的应用，但在岩石含水量测定方面很少应用，比较有代表性的应用如：CN109459333A公开了一种便携式土壤含水量及容重测量装置和土壤含水量及容重测量方法，其原理是利用电磁波在不同介质中传播速度的不同，将UWB传感器放置到待测物体的两侧，UWB传感器释放的电磁波穿过土壤，土壤中含水量与UWB传感器测量的数据成线性关系。CN211856430U公开了一种土壤含水量测试仪，该仪器的原理是测量时将两根测针插入被测土壤中，通过测量内部的导电率进而获取土壤含水量信息。
上述分析表明，虽然针对岩石含油量、岩石含气量和岩石含水量的分析装置和分析方法很多，但它们之间相对独立，要想获取岩石样品中油、气和水的含量，必须采用多个分置的实验装置分别测试。由于气体、轻烃以及水分的易散失性，加上样品的非均质性的影响，多种方法的组合应用可能使分析结果互相不匹配，从而增加地质解释的不确定性。
发明内容
本发明的目的是针对油气田勘探开发需求，为保证待测样品的保真性和岩石中油、气和水定量的科学性，设计了一种检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用。实现了同一块次样品中油、气和水含量的无损测试，为地质解释提供真实匹配的科学实验数据，为油气勘探开发提供原创性实验装置。
为实现上述目的，本发明第一方面提供一种检测岩石中油、气和水含量的装置，该装置包括：中控单元，以及依次连接的加热脱附单元、冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元；其中，
所述加热脱附单元用于加热岩石样品，得到待检测组分；所述冷阱收集单元用于捕集所述待检测组分中的油和水，并分离得到初分离待检组分；所述轻烃捕集单元用于捕集所述初分离待检组分中的轻烃，并分离得到二次分离待检组分；所述气体计量单元用于计量所述二次分离待检组分中气体的量。
本发明第二方面提供一种上述装置在检测岩石中油、气和水含量中的应用。
通过上述技术方案，本发明提供的一种检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用获得以下有益的效果：
本发明提供的装置通过依次连接的冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元对待检测组分分别进行捕集，能够在钻阱现场对一定厚度的全直径岩心样品进行测试，一次性获取岩石中油、气和水的含量，并可结合岩石气体解析曲线，恢复损失气量。该装置实验过程中不存在气体、轻烃及水分的散失，不仅提高了工作效率，同时还克服了现有方法测试数据匹配度差的难题，为岩石含油气性和可动性评价提供了科学数据。
附图说明
图1为检测装置的连接关系示意图；
图2为冷阱捕集瓶的结构示意图；
图3为刻度管和密封盖的示意图。
附图标记说明
101-气体输送单元；102-调压阀；103-第一气体管线；104-第一阀；105-样品室；106-岩石样品；107-第二阀；108-辅热管线；109-冷阱捕集装置；110-低温冷阱；111-第二气体管线；112-第三阀；113-轻烃捕集管；114-第四阀；115-流量计；116-第五阀；117-气体计量装置；118-第六阀；119-中控线；120-中控单元；121-加热装置；122-冷气输送单元；201-捕集管；202-注入插管；203-上盖；204-出气口；205-进气口；206-密封圈；207-密封盖。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种检测岩石中油、气和水含量的装置，该装置包括：中控单元，以及依次连接的加热脱附单元、冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元；其中，
所述加热脱附单元用于加热岩石样品，得到待检测组分；所述冷阱收集单元用于捕集所述待检测组分中的油和水，并分离得到初分离待检组分；所述轻烃捕集单元用于捕集所述初分离待检组分中的轻烃，并分离得到二次分离待检组分；所述气体计量单元用于计量所述二次分离待检组分中气体的量。
本发明中所称的轻烃是指：碳数为C6至C14的烃类组分。
根据本发明，所述加热脱附单元包括样品室105和加热装置121，所述加热装置121用于加热所述样品室105中的所述岩石样品。
根据本发明，所述冷阱收集单元包含冷阱捕集装置109和低温冷阱110。
本发明中对低温冷阱110不做特别的限定，只要低温冷阱110能够为冷阱捕集装置109提供低温环境即可，优选低温冷阱110选自电制冷冷阱。
优选地，所述冷阱捕集装置109包括捕集管201、封盖所述捕集管201的上盖203、设置在所述上盖203上的进气口205和出气口204，以及与所述进气口205连接并延伸入所述捕集管201内部的注入插管202。
根据本发明，所述注入插管202延伸入所述捕集管201内部的距离与所述捕集管201的长度之比为1：1.2-1.5。
本发明中，通过调控所述注入插管202延伸入所述捕集管201内部的距离与所述捕集管201的长度之比，能够达到增加待检测组分在捕集管201中的驻留时间，同时能够避免后进入的待检测组分将先进入捕集管201中的待检测组分，并避免气流携带冷凝后的水和油离开捕集管201导致检测误差。
根据本发明，所述轻烃捕集单元包含轻烃捕集管113。
本申请中对轻烃捕集管113不做特殊限定，轻烃捕集管113管内填充有吸附材料，常温下只允许无机气体和气态烃通过，C5以上碳数的轻烃被捕集，高温条件下捕集管内捕集的轻烃可以被脱附出来，捕集管可以活化再使用。
根据本发明，所述装置还包括气体输送单元101；所述气体输送单元101与所述加热脱附单元连接，用于将所述装置中残余的所述待检测组分送入所述冷阱收集单元和所述轻烃捕集单元。
此处气体输送装置101中的气体为氮气、氦气等气体，本发明中对此处使用的气体不做特殊的限定，只要不干扰待检测组分中相应物质的检测即可。
检测过程，装置内会留存一定量的待检测组分，通过气体输送单元101向装置中输送气体，能够进一步提升装置的检测精准性。
根据本发明，所述装置还包括流量计115，所述流量计115设置于所述轻烃捕集单元和所述气体计量单元之间，用于与所述气体输送单元101配合以控制所述装置内载气的流速。
优选地，所述流量计115选自浮子流量。
根据本发明，所述装置还包括冷气输送单元；所述冷气输送单元与所述加热脱附单元连接，用于向所述加热脱附单元中输送制冷气。
通过冷气输送单元122向加热脱附单元中输送制冷气，能够在较短的时间内降低样品室105中的温度，以便开展下一个样品的检测，提升检测的效率。
根据本发明，连接所述加热脱附单元和所述冷阱收集单元的管线为辅热管线108。
根据本发明，所述辅热管线108的内壁经过钝化防吸附处理。
通过将加热脱附单元和冷阱收集单元之间管线设置为辅热管线，能够避免待检测组分在管线中残留，提升检测的精确性。
本发明第二方面提供一种上述装置在检测岩石中油、气和水含量中的应用。
应用例
结合图1、图2和图3，本应用例用于解释说明本发明中装置的具体测试方法。
称量捕集管201的重量为m1、轻烃捕集管113的重量为m2，将称量后的捕集管201和轻烃捕集管113安装到装置中原有的位置。
通过气体输送单元101向装置中输入气体，通过调节调压阀102、第一阀104、第二阀107、第三阀112、第四阀114、第五阀116、第六阀118检查装置的气密性，确保0.3MPa下装置无泄漏。
通过调节调压阀102并配合气体计量装置117，调整载气流量至预定值，例如载气流量为10-30mL/min中的某一值，气体输送单元101停止向装置中输入气体。
设置加热装置121的温度为钻井泥浆循环实际温度，如60℃-80℃，根据钻井现场资料获取、设置辅热管线108的温为260-300℃中的某一值、设置低温冷阱110的温为-20℃至10℃中的某一值。
关闭第一阀104和第二阀107，将岩石样品置于样品室105中。
中控单元120通过中控线119控制装置开启，此时第一阀104、第四阀114和第六阀118为关闭状态；第二阀107、第三阀112和第五阀116处于打开的状态，冷阱收集单元、轻烃捕集管113和气体计量装置117开始工作。
每隔一段时间，例如取1-3min中的某任一值，调节第五阀116的开闭，记录收集到气体计量装置117中气体的体积。气体计量装置117需要排气时，关闭第五阀116打开第六阀118进行排气，可对排出的气体进行分析以检测气体的组分。
加热装置121工作一段时间后，例如取1-3h中的某任一值，将加热装置121升温到110℃，并在该温度下恒温5-8h，此时气体计量装置117中气体体积不再增加，关闭第五阀116和第六阀118，停止气体计量。打开第一阀104和第四阀114，同时通过气体输送单元101向装置中输送载气。
加热装置121升温到300℃，并维持1-3h，加热装置121停止工作，关闭辅热管线108上的加热装置，气体输送单元101停止向装置中输送载气。关闭第一阀104、第二阀107、第三阀112和第四阀114。
通过冷气输送单元122向装置中输送制冷气为样品室105降温。
取下轻烃捕集管113称量重量为m3，m3-m2即为岩石中轻烃的重量；或者借助热脱附色谱仪定量分析轻烃组分。
取下捕集管201称量重量为m4，m4-m1即为岩石中油和水的含量。
将溶剂(例如二氯乙烯)加入捕集管201中，震荡分层后，读取水层体积，获取水量的信息，用差减法获取油量的信息。此时为避免捕集管201中液体倾撒，使用密封盖207将捕集管201密封。
同样能够抽取捕集管201中含油液应用红外法对含油量进行定量分析，获取油含量信息，用差减法获取水量的信息。
含气量信息为气体计量装置117中获取的气体体积加上损失的气体体积。损失的气体体积根据岩石气体脱附曲线按照行业标准SY/T 6940-2020“页岩含气量测定方法”规定的方法获取。
岩石中总油含量为轻烃捕集管113中轻烃的含量和冷阱捕集装置109中油含量之和。
待样品室105冷却后，取出岩石样品，进行下一个样品的测试。
待检测岩石样品于样品室中被加热装置加热后，岩石样品中的待检测组分释放至装置中，待检测组分依次流经冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元，待检测组分中的水和油组分被冷阱收集单元捕集，待检测组分中的轻烃组分被轻烃捕集单元捕集，待检测组分中的气体组分被气体计量单元测量。本发明提供的装置能够在钻阱现场对一定厚度的全直径岩心样品进行测试，一次性获取岩石中油、气和水的含量；进一步结合岩石气体解析曲线，能够恢复损失气量。该装置实验过程中无组分的散失，即提高了工作效率，同时还克服了现有方法测试数据匹配度差的难题，为岩石含油气性和可动性评价提供了科学数据。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种检测岩石中油、气和水含量的装置，该装置包括：中控单元，以及依次连接的加热脱附单元、冷阱收集单元、轻烃捕集单元、气体计量单元；其中，
所述加热脱附单元用于加热岩石样品，得到待检测组分；所述冷阱收集单元用于捕集所述待检测组分中的油和水，并分离得到初分离待检组分；所述轻烃捕集单元用于捕集所述初分离待检组分中的轻烃，并分离得到二次分离待检组分；所述气体计量单元用于计量所述二次分离待检组分中气体的量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述加热脱附单元包括样品室(105)和加热装置(121)，所述加热装置(121)用于加热所述样品室(105)中的所述岩石样品。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述冷阱收集单元包含冷阱捕集装置(109)和低温冷阱(110)；
优选地，所述冷阱捕集装置(109)包括捕集管(201)、封盖所述捕集管(201)的上盖(203)、设置在所述上盖(203)上的进气口(205)和出气口(204)，以及与所述进气口(205)连接并延伸入所述捕集管(201)内部的注入插管(202)。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述注入插管(202)延伸入所述捕集管(201)内部的距离与所述捕集管(201)的长度之比为1：1.2-1.5。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述轻烃捕集单元包含轻烃捕集管(113)。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括气体输送单元(101)；所述气体输送单元(101)与所述加热脱附单元连接，用于将所述装置中残余的所述待检测组分送入所述冷阱收集单元和所述轻烃捕集单元。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述装置还包括流量计(115)，所述流量计(115)设置于所述轻烃捕集单元和所述气体计量单元之间，用于与所述气体输送单元(101)配合以控制所述装置内载气的流速；优选地，所述流量计(115)选自浮子流量。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括冷气输送单元；所述冷气输送单元与所述加热脱附单元连接，用于向所述加热脱附单元中输送制冷气。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，连接所述加热脱附单元和所述冷阱收集单元的管线为辅热管线(108)；优选地，所述辅热管线(108)的内壁经过钝化防吸附处理。
10.权利要求1-9中任意一项所述的装置在检测岩石中油、气和水含量中的应用。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210806887.8A CN117405551A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 |
| PCT/CN2023/074529 WO2024007578A1 (zh) | 2022-07-08 | 2023-02-06 | 用于检测岩石中油、气和水含量的测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210806887.8A CN117405551A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117405551A true CN117405551A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89454304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210806887.8A Pending CN117405551A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117405551A (zh) |
| WO (1) | WO2024007578A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117647948B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-30 | 浙江大维高新技术股份有限公司 | 一种控制电路、气体处理装置及控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19500706C2 (de) * | 1995-01-12 | 2003-09-25 | Bosch Gmbh Robert | Zumeßventil zur Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen |
| CN101900713B (zh) * | 2010-05-18 | 2012-10-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 烃源岩密闭球磨、加热解析、冷阱捕集色谱在线分析方法 |
| CN103245588B (zh) * | 2013-05-17 | 2015-01-21 | 国家地质实验测试中心 | 含气量测量及气体采集装置 |
| CN107843655B (zh) * | 2016-09-20 | 2020-12-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种岩石含气量和c1-c15轻烃组分联合测试的装置及方法 |
| CA3068267A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Saudi Arabian Oil Company | Pyrolysis to determine hydrocarbon expulsion efficiency of hydrocarbon source rock |
| CN109307542B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-09-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种现场解吸量测量装置及其方法 |
| KR101819957B1 (ko) * | 2017-09-15 | 2018-01-19 | 한국지질자원연구원 | 셰일가스 채취장치 및 그 채취방법 |
-
2022
- 2022-07-08 CN CN202210806887.8A patent/CN117405551A/zh active Pending
-
2023
- 2023-02-06 WO PCT/CN2023/074529 patent/WO2024007578A1/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024007578A1 (zh) | 2024-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7392138B2 (en) | Method for determining the content of at least one given gas in a drilling mud, associated device and rig | |
| CN104897712B (zh) | 一种页岩含油量的测定方法与系统 | |
| BRPI0617154B1 (pt) | Método de análise de uma substância, sistema para analisar uma composição e método de analisar petróleo que contém gás | |
| CN105974028B (zh) | 一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法 | |
| RU2697421C1 (ru) | Интегрированный газонепроницаемый измерительный прибор для измерения содержания газа | |
| CN105954459B (zh) | 一种检测煤矿采空区瓦斯抽采对煤自燃影响的装置 | |
| CN117405551A (zh) | 检测岩石中油、气和水含量的装置及其应用 | |
| CN206888947U (zh) | 煤层钻孔气体测量系统 | |
| US10866165B2 (en) | System for automatic sampling and detection of on-line gas by high-temperature and high-pressure simulator and detection method thereof | |
| CN206696248U (zh) | 一种挥发性有机物在线监测装置 | |
| GB2161269A (en) | Determination of hydrocarbons in rock samples | |
| Zhang et al. | Experimental studies on the movable-water saturations of different-scale pores and relative permeability of low-medium rank coals from the Southern Junggar Basin | |
| CN113504257A (zh) | 一种页岩含油量的检测方法 | |
| CN110749526A (zh) | 一种烃源岩有效性动态评价模拟装置及应用 | |
| Dong et al. | Comparison of transient and pseudo-steady diffusion of methane in coal and implications for coalbed methane control | |
| CN113218843A (zh) | 一种声电渗等多功能三轴实验系统及方法 | |
| US20050082473A1 (en) | Mobile system for in situ acquisition of carbon isotope data on natural gas | |
| CN113933148A (zh) | 不同赋存态页岩油含量及储集空间定量分析的方法及装置 | |
| CN105866293A (zh) | 一种He和N2联合判识煤成气、油型气的方法及其应用 | |
| CN113252421B (zh) | 一种测量天然气中微量碳同位素和重组分的装置及方法 | |
| CN114674957A (zh) | 一种场地原位采样检测装置及方法 | |
| CN111220789A (zh) | Tbm搭载的利用汞进行超前地质预报的系统及方法 | |
| CN102628840B (zh) | 采用检测活性炭管针对挥发性有机物采样效率的装置的检测方法 | |
| CN110685678A (zh) | 一种快速评价页岩气井产能的方法及装置 | |
| CN114428166B (zh) | 一种地层含油气性的评价方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |