CN203203850U - 一种用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种适用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置，包括真空泵（1）、连接软管（4，5）和制造真空玻璃管（6），所述真空泵（1）通过连接软管连接于所述制造真空玻璃管（6），所述制造真空玻璃管（6）通过连接软管连接于进行岩心气体提取的集气罐（11），通过本实用新型的抽真空装置使岩心气体集气罐中形成真空负压，促进了集气罐中岩心气体的释放，进而提高了天然气水合物钻井现场岩心气体的取气效率。

Description

一种用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置

技术领域

本实用新型涉及气体提取领域，更具体的涉及一种适用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置。

背景技术

天然气水合物是一种高密度（1 m³可释放164 m³的甲烷）的清洁能源，是全球煤、石油、天然气等常规能源资源总和的2倍，已引起全球许多国家的高度关注。钻探过程中，岩心释放气体量的大小，是现场快速判断水合物存在与否的关键参数之一。经过文献检索，目前国内外天然气水合物钻井岩心气体采集提取方法，主要有顶空气法和静置排气法。前者主要用于采集岩心（或岩屑）中的气体，后者则用于采集水合物岩心的气体，具体方法如下：

1、顶空气法，具体操作是：将岩心样品称重并装入配有隔垫的金属罐中，加水使金属罐与样品之间充满水，上部留有一定的空间位置，水中加入杀菌剂，然后把样品和水密封起来，倒置冷藏及运输，送到实验室后，将冷藏的样品温度恢复到20℃，再进行一定时间的高速机械振荡，然后取一定量的容器顶部空间气体进行烃成分和同位素分析。该方法采用常温机械振荡方式释放气体，优点是：野外操作简单、快捷；缺点是：随着水合物的分解及气体释放，金属罐内的压力越来越大，抑制了水合物的分解，导致气体释放不完全。

2、静置排水法，具体操作是：选择含量较高且肉眼可见的水合物岩心样品，将其浸没在水下，水合物分解释放的气体，用置换水法将释放出的气体收集到可用瓶塞密封的玻璃容器中，或暂时收集于塑料注射器内，然后导入专用的玻璃瓶中封存。该方法采用常温下自然静置释放，排水取气，优点是野外操作简单，排除了空气的影响；缺点是：静置自然释放速度较慢。

综上所述，现有技术中存在的以上两种岩心取气方法都存在岩心气体释放速度慢或不完全、取气效率低等缺点。

发明内容 　　

本实用新型为克服上述现有天然气水合物钻井岩心气体采集中取气不充分的缺点，提供一种用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置，通过该抽真空装置使得岩心气体集气罐中形成真空负压，促进了集气罐中岩心气体的释放，进而提高了天然气水合物钻井现场岩心气体的取气效率。

本实用新型具体的技术方案如下：

一种用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置，包括：真空泵1、连接软管4，5和制造真空玻璃管6，所述真空泵1通过连接软管连接于所述制造真空玻璃管6，所述制造真空玻璃管6通过连接软管连接于进行岩心气体提取的集气罐11。

进一步的根据本实用新型所述的抽真空装置，其中所述制造真空玻璃管6包括一直通管8和一侧通管9，所述真空泵1通过连接软管连接于所述侧通管9，所述集气罐11通过连接软管连接于所述直通管8。

进一步的根据本实用新型所述的抽真空装置，其中所述直通管8上安装有直通管阀门7，用于控制制造真空玻璃管6与集气罐11间的连通和关断，所述侧通管9上安装有侧通管阀门10，用于控制制造真空玻璃管6与真空泵1间的连通和关断。

进一步的根据本实用新型所述的抽真空装置，其中所述直通管8设置于所述制造真空玻璃管6管体的底端，所述侧通管9设置于所述制造真空玻璃管6管体的上侧部。

进一步的根据本实用新型所述的抽真空装置，其中所述真空泵1上设有控制开关2和气压计量表3，所述控制开关2用于开闭真空泵1并控制抽制真空的时间，所述气压计量表3用于显示制造真空玻璃管6内抽真空后的真空压力。

进一步的根据本实用新型所述的抽真空装置，其中还包括有水槽14，用于将预形成真空负压的集气罐11置于水浴环境下。

利用本实用新型所述抽真空装置至少能够达到以下技术效果：

1）、结构简单、操作简便，便于形成真空负压；

2）、通过在岩心气体集气罐中形成真空负压，不仅加快岩心的气体释放速度，提高了气体采集效率，而且排除了空气混入的影响，保证了采集气体样品的质量。

附图说明

附图1为本实用新型所述抽真空装置的结构示意图；

图中各附图标记的含义如下：

1-真空泵、2-控制开关、3-气压计量表、4，5-连接软管、6-制造真空玻璃管、7-直通管阀门、8-直通管、9-侧通管、10-侧通管阀门、11-集气罐、12-阀门开关、13-副孔管、14-水槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型所述适用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置进行详细的描述，但并不因此限制本申请的保护范围。

如附图1所示，本实用新型抽真空装置包括：真空泵1、连接软管4，5、制造真空玻璃管6和水槽14。

所述的真空泵1上设有控制开关2和气压计量表3，控制开关2用于开闭真空泵1并控制抽制真空的时间，气压计量表3用于显示制造真空玻璃管6内抽真空后的真空压力。

所述的制造真空玻璃管6在管体上设置有一直通管8和一侧通管9，所述的直通管8通过橡胶材质的连接软管5与放置于水槽14内的集气罐11上的副孔管13连接，且在所述直通管8上安装有直通管阀门7，用于控制制造真空玻璃管6与集气罐11间的连通和关断，所述侧通管9通过橡胶材质的连接软管4与真空泵1连接，所述侧通管9上装有侧通管阀门10，用于控制制造真空玻璃管6与真空泵1间的连通和关断。所述水槽14用于将预形成真空负压的集气罐放置于水浴环境下，因为采用本实用新型所述装置进行抽真空操作时优选的在水下环境进行，以尽量减小空气的影响。

通过本实用新型所述抽真空装置对天然气水合物钻探现场岩心样品气体提取过程中进行抽真空的操作如下：

将水合物钻探获得的岩心清洗后，放入集气罐的罐体内，接着将装有岩心样品的罐体完全浸没在装有饱和盐水的水槽14内，以排出其中空气。然后在水下将罐体盖扣在罐体上，用专用装置将罐体盖拧紧密封，构成了一个装有岩心样品的完整的集气罐11，同时排出了其中的空气。接着关闭集气罐副孔管13上的阀门开关12，以使集气罐11与外界完全隔绝。

利用吸耳球水下排出橡胶连接软管5内的空气，关闭制造真空玻璃管6的直通管阀门7，接着将橡胶连接软管5一端固定在集气罐11的副孔管5上，另一端固定连接到制造真空玻璃管6的直通管上；然后把橡胶连接软管4的一端连接到制造真空玻璃管6的侧通管上，另一端连接真空泵1的抽气孔上。

打开侧通管阀门10，打开真空泵的控制开关2，待气压计量表3读数稳定持续半分钟后，先后关闭侧通管阀门10和真空泵开关2。此时，制造真空玻璃管6内已形成稳定的真空负压状态。

打开集气罐11副孔管13上的阀门开关12，再缓慢打开制造真空玻璃管6的直通管阀门7。此时集气罐11内部与制造真空玻璃管6连通，集气罐11内的饱和盐水在负压的作用下流入制造真空玻璃管6内。待制造真空玻璃管内水位稳定后（压力达到平衡），关闭集气罐副孔管上的阀门开关12，集气罐11内即形成真空负压，其内的岩心样品在此条件下开始释放气体。

最后打开真空玻璃管6的侧通管阀门10，待真空玻璃管内恢复到正常大气压后，摘除真空玻璃管16。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (6)

1.一种用于天然气水合物钻探现场岩心气体提取过程中的抽真空装置，其特征在于，包括：真空泵（1）、连接软管（4，5）和制造真空玻璃管（6），所述真空泵（1）通过连接软管连接于所述制造真空玻璃管（6），所述制造真空玻璃管（6）通过连接软管连接于进行岩心气体提取的集气罐（11）。

2.根据权利要求1所述的抽真空装置，其特征在于，其中所述制造真空玻璃管（6）包括一直通管（8）和一侧通管（9），所述真空泵（1）通过连接软管连接于所述侧通管（9），所述集气罐（11）通过连接软管连接于所述直通管（8）。

3.根据权利要求2所述的抽真空装置，其特征在于，其中所述直通管（8）上安装有直通管阀门（7），用于控制制造真空玻璃管（6）与集气罐（11）间的连通和关断，所述侧通管（9）上安装有侧通管阀门（10），用于控制制造真空玻璃管（6）与真空泵（1）间的连通和关断。

4.根据权利要求2或3所述的抽真空装置，其特征在于，所述直通管（8）设置于所述制造真空玻璃管（6）管体的底端，所述侧通管（9）设置于所述制造真空玻璃管（6）管体的上侧部。

5.根据权利要求1-3任一项所述的抽真空装置，其特征在于，其中所述真空泵（1）上设有控制开关（2）和气压计量表（3），所述控制开关（2）用于开闭真空泵（1）并控制抽制真空的时间，所述气压计量表（3）用于显示制造真空玻璃管（6）内抽真空后的真空压力。

6.根据权利要求1-3任一项所述的抽真空装置，其特征在于，其中还包括有水槽（14），用于将预形成真空负压的集气罐（11）置于水浴环境下。

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