CN204330586U - 基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 - Google Patents
基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204330586U CN204330586U CN201420722206.0U CN201420722206U CN204330586U CN 204330586 U CN204330586 U CN 204330586U CN 201420722206 U CN201420722206 U CN 201420722206U CN 204330586 U CN204330586 U CN 204330586U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylindrical shell
- resinous shale
- terahertz light
- tracing device
- adsorbed gas
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型为一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，该模拟跟踪装置包括有一圆筒形壳体，该壳体两端设有密封端盖，至少一端端盖与壳体为拆卸式密封连接，由圆筒形壳体及端盖构成一密闭气室；两端盖上分别设有透射太赫兹光波的窗口；圆筒形壳体的外壁上设有进气管和出气管，进气管和出气管密封导通于密闭气室；进气管和出气管上分别设有电动气阀；在密闭气室内固定设有一样品摆放装置；圆筒形壳体外侧围设有水套。该装置能利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测油页岩样品，以实现利用太赫兹光谱技术表征温度、压强对于油页岩吸附气体能力的影响，解决长期以来环境变化对于油页岩吸附气体无法同步检测的难题。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种井下页岩气环境变化模拟跟踪装置，尤其涉及一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置。
背景技术
页岩气作为资源潜力巨大的能源新领域,越来越受到世界各国的高度重视，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50％)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态(大约50％)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面。然而环境的改变(温度、压强)对于岩层中页岩气的含量有很大的影响。实际岩层中，随着岩层深度的增加，不同深度岩层孔隙中含气量会随着温度、压强的改变而有很大的不同，孔隙中含气量直接影响到是否具有开采价值。目前国内外越来越多的研究逐渐集中到这一领域。因此，模拟环境变化对于油页岩吸附气体的影响成为了一大难题。
目前，对于油页岩吸附气含量的测定主要采用煤层气的测试方法：有直接法和间接法。直接法是利用现场钻井煤心和有代表性的煤屑测定其实际含气量，包括散失气量、解吸气量和残余气量，这三种气量分别采取不同的计算方法；而间接法是指煤层气涌出量、吸附等温线、测井解释等资料推测煤层气含量。太赫兹电磁波较低的光子能量(1THz对应的光子能量为4.14meV)，与X射线衍射技术相比较，THz不会因为电离而造成样品的损坏。THz脉冲具有皮秒级脉宽，可以利用它对各种有机生物分子进行时间分辨的研究。油页岩中孔隙的长度为亚毫米量级，太赫兹波对于孔隙的变化有比较敏感的反应。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测油页岩样品，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪环境变化，解决长期以来油页岩吸附气的环境变化无法同步检测的难题。
本实用新型的目的是这样实现的，一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，该模拟跟踪装置包括有一圆筒形壳体，该圆筒形壳体两端设有密封端盖，至少一端端盖与圆筒形壳体为拆卸式密封连接，由圆筒形壳体及端盖构成一密闭气室；所述两端盖上分别设有透射太赫兹光波的窗口；所述圆筒形壳体的外壁上设有进气管和出气管，所述进气管和出气管密封导通于密闭气室；所述进气管和出气管上分别设有电动气阀；在所述密闭气室内固定设有一样品摆放装置；所述圆筒形壳体外侧围设有水套。
在本实用新型的一较佳实施方式中，该样品摆放装置包括一沿着圆筒形壳体轴向设置的摆放平台，由摆放平台中间向其一端延伸设有一滑槽，一样品夹持架滑动地设置在该滑槽中。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述样品夹持架上固定夹持有测试样品。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述样品夹持架上装有调整旋钮；所述摆放平台上设有多个透孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水套与圆筒形壳体外壁贴靠设置，所述进气管和出气管贯穿所述水套并密封导通于密闭气室；所述水套与一恒温槽连接。
在本实用新型的一较佳实施方式中，一端端盖与圆筒形壳体为螺纹连接，该端连接部设有密封圈。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述密闭气室中设有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器和温度传感器电连接于控制装置；所述电动气阀连接于所述控制装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述模拟跟踪装置上设有压力、温度显示装置。
由上所述，本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，为THz时域光谱仪提供了配套的测试装置，该装置能够利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化的同时允许太赫兹波检测实验样品，以实现利用太赫兹光谱技术跟踪环境变化，解决长期以来油页岩吸附气的环境变化无法同步检测的难题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置的结构示意图；
图2：为图1的剖视结构示意图。
图3：为本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置的外管示意图；
图4：为本实用新型中样品摆放装置的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1～图4所示，本实用新型提出一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置100，该模拟跟踪装置100包括有一圆筒形壳体1，该圆筒形壳体1两端设有密封端盖21、22，所述一端端盖21与圆筒形壳体1为拆卸式密封连接，由圆筒形壳体1及端盖21、22构成一密闭气室3；所述两端盖上分别设有透射太赫兹光波的窗口，所述窗口是由不吸收太赫兹光波的材料(选择耐高温高压的Tsurupica材料)制作的两端面直接构成的；所述圆筒形壳体1的外壁上设有进气管11和出气管12，所述进气管11和出气管12密封导通于密闭气室3；所述进气管11和出气管12上分别设有电动气阀111、121；在所述密闭气室3内固定设有一样品摆放装置4；所述圆筒形壳体1外侧围设有水套5。
在本实施方式中，该样品摆放装置4包括一沿着圆筒形壳体1轴向设置的摆放平台41，由摆放平台41中间向其一端延伸设有一滑槽42，一样品夹持架43滑动地设置在该滑槽42中；所述样品夹持架43上固定夹持有测试样品(图中未示出)。所述样品夹持架43上装有调整旋钮431，根据测试样品的厚度调节调整旋钮431，使测试样品固定；所述摆放平台41上设有多个透孔411，本实施方式中，设置八个透孔，对称分布于摆放平台41上，用于保持密闭气室3中的压强平衡。
在本实施方式中，所述水套5与圆筒形壳体1外壁紧密贴靠设置，所述进气管11和出气管12贯穿所述水套5并密封导通于密闭气室3；所述水套5通过其进水口51和出水口52与一恒温槽或水浴(图中未示出)连接。
在本实施方式中，所述端盖21与圆筒形壳体1为螺纹连接，该端连接部设有密封圈。所述密闭气室3中设有压力传感器和温度传感器(图中未示出)；所述压力传感器和温度传感器电连接于控制装置；所述电动气阀111、121也连接于所述控制装置。所述模拟跟踪装置上设有压力、温度显示装置6。
本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置100在使用时，首先取出样品夹持架43，封闭密闭气室3，打开温恒槽及压控装置，注入甲烷气体，分别采用恒温变压和恒压变温的方法测量太赫兹时域光谱图；然后排出气体，打开密闭气室3，将测试样品夹持在样品夹持架43上，并通过滑槽42将样品夹持架43推至摆放平台41中间的指定位置固定，将端盖21密封连接于圆筒形壳体1以密封密闭气室3，分别采用恒温变压和恒压变温两种实验方法测量太赫兹时域光谱图；当改变某一变量时，时间间隔为30分钟，使测试样品充分吸附气体。
由上所述，本实用新型基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，为THz时域光谱仪提供了配套的测试装置，该装置能利用太赫兹脉冲的特性，在环境变化(温度、压强)的同时允许太赫兹波检测油页岩样品，以实现利用太赫兹光谱技术表征温度、压强对于油页岩吸附气体能力的影响，解决长期以来环境变化(温度、压强)对于油页岩吸附气体无法同步检测的难题。
本实用新型具有如下优点：
1.本实用新型可以将油页岩吸附气的环境变化与太赫兹光谱技术紧密联系起来，可以在改变压强和温度的过程中利用太赫兹进行实时跟踪监测。
2.本实用新型在线观察在环境变化下的油页岩孔隙结构变化过程，用太赫兹时域信号跟踪孔隙结构在皮秒量级的快速动态过程，通过太赫兹时域信号的强弱变化表征油页岩吸附气体的含量。
3.本实用新型在温度控制方面采用恒温水浴控制方法，能够满足实验对于温度范围为-10℃～70℃的要求。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：该模拟跟踪装置包括有一圆筒形壳体，该圆筒形壳体两端设有密封端盖，至少一端端盖与圆筒形壳体为拆卸式密封连接，由圆筒形壳体及端盖构成一密闭气室；所述两端盖上分别设有透射太赫兹光波的窗口；所述圆筒形壳体的外壁上设有进气管和出气管，所述进气管和出气管密封导通于密闭气室；所述进气管和出气管上分别设有电动气阀；在所述密闭气室内固定设有一样品摆放装置；所述圆筒形壳体外侧围设有水套。
2.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：该样品摆放装置包括一沿着圆筒形壳体轴向设置的摆放平台，由摆放平台中间向其一端延伸设有一滑槽，一样品夹持架滑动地设置在该滑槽中。
3.如权利要求2所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：所述样品夹持架上固定夹持有测试样品。
4.如权利要求3所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：所述样品夹持架上装有调整旋钮；所述摆放平台上设有多个透孔。
5.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：所述水套与圆筒形壳体外壁贴靠设置，所述进气管和出气管贯穿所述水套并密封导通于密闭气室；所述水套与一恒温槽连接。
6.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：一端端盖与圆筒形壳体为螺纹连接，该端连接部设有密封圈。
7.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：所述密闭气室中设有压力传感器和温度传感器；所述压力传感器和温度传感器电连接于控制装置；所述电动气阀连接于所述控制装置。
8.如权利要求1所述的基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置，其特征在于：所述模拟跟踪装置上设有压力、温度显示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420722206.0U CN204330586U (zh) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | 基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420722206.0U CN204330586U (zh) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | 基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204330586U true CN204330586U (zh) | 2015-05-13 |
Family
ID=53166935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420722206.0U Expired - Fee Related CN204330586U (zh) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | 基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204330586U (zh) |
-
2014
- 2014-11-26 CN CN201420722206.0U patent/CN204330586U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Improving coal permeability using microwave heating technology—A review | |
| CN105910971B (zh) | 富有机质致密岩心气体渗透率和扩散系数的联测方法 | |
| Xu et al. | Study on coalbed methane accumulation characteristics and favorable areas in the Binchang area, southwestern Ordos Basin, China | |
| CN104390883A (zh) | 一种新吸附解吸实验装置及方法 | |
| CN104897554B (zh) | 气热力耦合作用下低渗岩石气体渗透测试装置和测试方法 | |
| CN103293087B (zh) | 一种高温高压热解反应的试验装置 | |
| CN202305523U (zh) | 一种成岩作用模拟实验装置 | |
| CN102721590B (zh) | 连续无损耗全岩天然气生成模拟方法 | |
| CN108414836B (zh) | 氮气驱替煤层气用复电阻测量系统及方法 | |
| CN104360021A (zh) | 一种模拟从深海能源土中开采天然气水合物的试验装置 | |
| Wang et al. | Microwave irradiation’s effect on promoting coalbed methane desorption and analysis of desorption kinetics | |
| CN103344537A (zh) | 一种高温高压热解反应的试验方法 | |
| CN107817202A (zh) | 微波辐射下岩体特性参数实验装置及使用方法 | |
| CN108760802A (zh) | 煤岩吸附解吸瓦斯过程中温度演化特征试验装置及方法 | |
| CN205384199U (zh) | 一种煤层气吸附解吸实验装置 | |
| CN105004650B (zh) | 气热力耦合作用下低渗岩石时效变形中气体渗透测试方法 | |
| CN107192794A (zh) | 一种煤矿井下co来源辨识的装置 | |
| Chen et al. | Experimental investigation of the characteristics of organic matter pores in Chang 7 member lacustrine shale from the Ordos Basin due to organic matter evolution induced by hydrous pyrolysis | |
| CN104316428A (zh) | 页岩气吸附气含量分析系统 | |
| CN103424333B (zh) | 一种等温吸附仪中测试岩石样品比表面的装置 | |
| CN203870099U (zh) | 松散煤岩介质中放射性氡扩散实验装置 | |
| CN204330586U (zh) | 基于太赫兹光谱技术的油页岩吸附气体模拟跟踪装置 | |
| CN204439490U (zh) | 一种测试页岩含气量的解析罐 | |
| CN103558357A (zh) | 水分对瓦斯解吸规律影响的实验装置 | |
| Li et al. | A preliminary investigation of CH4 diffusion through gas shale in the Paleozoic Longmaxi Formation, Southern Sichuan Basin, China |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150513 Termination date: 20161126 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |