CN208653988U - 一种油气分离装置及岩石三轴气体耦合试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土力学试验设备技术领域，提供了一种油气分离装置及岩石三轴气体耦合试验系统，旨在解决现有油气分离装置对气压不敏感、微小气压情况下不能进行油气分离的问题。所述油气分离装置包括油气主管、气体分管、液体分管和电路控制模块，所述气体分管的头端和液体分管的头端均与所述油气主管的末端连通，所述油气主管上设置有油气检测传感器，所述气体分管上设置有第一电磁阀，所述液体分管上设置有第二电磁阀，所述油气检测传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均与所述电路控制模块电连接；所述电路控制模块根据油气检测传感器所检测的流体类型，控制所述第一电磁阀和第二电磁阀的开闭状态。

Description

一种油气分离装置及岩石三轴气体耦合试验系统

技术领域

本实用新型涉及岩土力学试验设备技术领域，具体而言，涉及一种油气分离装置及岩石三轴气体耦合试验系统。

背景技术

岩石在复杂应力环境下的变形特性和渗透特性研究是大型水利水电、深部资源开采、油/气能源地下存储、地下空间利用等领域重大工程建设迫切需要解决的关键问题。

当前，岩石在三轴压缩过程中的渗透性试验研究已成为国际岩石力学领域的研究热点，试验手段多采用瞬态压力脉冲法，渗透流体多采用气体，如氮气、氦气。试验时，需要利用油气分离装置将由压力室内部溢出的油气进行分离，分离后的气体通入气相色谱仪和气压流量检测装置中进行检测分析。现有的油气分离装置中采用气动阀作为油气分离的部件之一，但是现有气动阀的开启压力一般都在0.15～0.8Mpa，而试验中从压力室中溢出的气体的压力非常小，当其压力小于0.15Mpa时则难以打开气动阀，导致气相色谱仪和气压流量检测装置无法被通入气体，测不到试验数据。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油气分离装置，同时将所述油气分离装置应用于岩石三轴气体耦合试验系统，以提供一种新的岩石三轴气体耦合试验系统。所述油气分离装置对气压敏感，微小的气压即可使阀门打开行程通路，从而通入到气相色谱仪和气压流量检测装置中。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种油气分离装置，包括油气主管、气体分管、液体分管和电路控制模块，所述气体分管的头端和液体分管的头端均与所述油气主管的末端连通，所述油气主管上设置有油气检测传感器，所述气体分管上设置有第一电磁阀，所述液体分管上设置有第二电磁阀，所述油气检测传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均与所述电路控制模块电连接；

所述电路控制模块被配置为当所述油气检测传感器检测到油气主管中通过的流体为气体时，控制所述第一电磁阀为打开状态，并控制所述第二电磁阀为闭合状态；

所述电路控制模块被配置为当所述油气检测传感器检测到油气主管中通过的流体为液体时，控制所述第一电磁阀为闭合状态，并控制所述第二电磁阀为打开状态。

本技术方案中，改现有的气动阀为包括油气检测传感器、电路控制模块、第一电磁阀和第二电磁阀的传感控制模块，其中油气检测传感器的可检测气压下限远低于气动阀的可动作气压下限，油气检测传感器对气压更敏感，因此本油气分离装置的适应性更好，适用范围更广。

优选的，所述电路控制模块为中间继电器。

优选的，所述电路控制模块为控制器。

进一步地，所述油气检测装置还包括三通接头，所述三通接头的三个接头分别连接所述油气主管的末端、气体分管的头端和液体分管的头端连接。本改进技术方案中，通过设置所述三通接头，利于所述三支管路之间的连接，连接方便且密闭性良好。但不局限于此，所述三支管路之间还可以一体成型。

优选的，所述气体分管的直径和油气主管的直径相等，油气主管的轴线延长段与气体分管的轴线重合。

优选的，所述油气主管的轴线延长段和液体分管的轴线之间具有夹角，所述夹角小于等于90°。

优选的，所述油气主管、气体分管和液体分管均为透明特氟龙管。本优选技术方案中，选用上述管材的好处在于，其耐高温高压，管壁不沾油液，油气分离后管壁上不残存液体；且选用透明管材便于使用者观察管路中的油气分离状态。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种岩石三轴气体耦合试验系统，包括压力室、气相色谱仪、气压流量检测仪和以上任一技术方案所提供的油气分离装置，所述油气主管的头端连接至所述压力室的油气排出口，所述气相色谱仪和液压流量检测仪连接于所述气体分管的末端。

本改进技术方案中，由于油气分离装置具有更好的气压敏感性，可适用于微小气压情况下的油气分离，因此当其应用于岩石三轴气体耦合试验系统后，即使该岩石三轴气体耦合试验系统的压力室溢出很小的气压，也能使气体分管行程通路，进而通入至气相色谱仪和气压流量检测仪，以进行下一步检测分析。故所述岩石三轴气体耦合试验系统所能检测到的渗透特性范围向下被拓宽了，适用范围更广。

进一步地，所述岩石三轴气体耦合试验系统还包括液压油收集装置，所述液压油收集装置设置于所述液体分管的末端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型改现有的气动阀为包括油气检测传感器、电路控制模块、第一电磁阀和第二电磁阀的传感控制模块，其中油气检测传感器的可检测气压下限远低于气动阀的可动作气压下限，油气检测传感器对气压更敏感，因此本油气分离装置的适应性更好，适用范围更广。

2、由于油气分离装置具有更好的气压敏感性，可适用于微小气压情况下的油气分离，因此当其应用于岩石三轴气体耦合试验系统后，即使该岩石三轴气体耦合试验系统的压力室溢出很小的气压，也能使气体分管行程通路，进而通入至气相色谱仪和气压流量检测仪，以进行下一步检测分析。故所述岩石三轴气体耦合试验系统所能检测到的渗透特性范围向下被拓宽了，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关附图。

图1所示为实施例1中提供的油气分离装置的结构示意图。

图2所示为实施例1中所述的三通接头的连接示意图。

图3所示为实施例2中提供的岩石三轴气体耦合试验系统的结构示意图。

图中标号说明：

10-油气主管；20-气体分管；30-液体分管；40-电路控制模块；50-油气检测传感器；60-第一电磁阀；70-第二电磁阀；80-三通接头；90-压力室；100-气相色谱仪；110-液压流量检测仪；120-液压油收集装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

请参阅图1所示，本实施例提供了一种油气分离装置，所述油气分离装置包括油气主管10、气体分管20、液体分管30和电路控制模块40，所述气体分管20的头端和液体分管30的头端均与所述油气主管10的末端连通，所述油气主管10上设置有油气检测传感器50，所述气体分管20上设置有第一电磁阀60，所述液体分管30上设置有第二电磁阀70，所述油气检测传感器50、第一电磁阀60和第二电磁阀70均与所述电路控制模块40电连接。

所述电路控制模块40被配置为当所述油气检测传感器50检测到油气主管10中通过的流体为气体时，控制所述第一电磁阀60为打开状态，并控制所述第二电磁阀70为闭合状态。

同时，所述电路控制模块40还被配置为当所述油气检测传感器50检测到油气主管10中通过的流体为液体时，控制所述第一电磁阀60为闭合状态，并控制所述第二电磁阀70为打开状态。

基于上述油气分离装置，本实施例提供以下一些具体实施方式的举例，在互不抵触的前提下，各举例之间可任意组合，以形成新一种油气分离装置。应当理解的，对于由各举例所组合形成的新一种油气分离装置，均应落入本实用新型的保护范围。

例如，所述电路控制模块40可以选用中间继电器。所述油气检测传感器50可以选用输出量为开关量的油气检测传感器，也可以选用输出量为开关量的油气检测传感器。比如，所述中间继电器可选用市售的MY4N-J中间继电器。比如，所述油气检测传感器50可选用市售的KB-501X型气体探测器，输出量为模拟量。应当理解的，上述型号不应作为对本实用新型范围的限定。

又例如，所述电路控制模块40可以选用控制器。比如，可以选用市售的51单片机。但不局限于此，所述控制器的型号还可以有其他多种选择。

例如，请参阅图2所示，所述油气分离装置还可以包括三通接头80，所述三通接头80的三个接头分别连接所述油气主管10的末端、气体分管20的头端和液体分管30的头端连接。比如，所述三通接头80可以选用T型、Y型等等。连接时，所述三通接头80的三个接头分别插入至所述三支管路中，通过摩擦力和挤压力连接固定。在此基础上，比如所述三通接头80优选用T型接头，油气主管10的末端和气体分管20的头端分别连接T型接头的直线段两端，油气主管10和气体分管20的直径相等，利于气体通过，减小气体流通障碍；液体分管30的头端连接至T型接头的叉路端。所述油气主管10的轴线延长段和液体分管30的轴线之间具有夹角，所述夹角小于等于90°，利于液压油通过，减小液压油流通障碍。

例如，所述油气主管10、气体分管20和液体分管30均可选用透明特氟龙管。选用透明特氟龙管的好处在于，其耐高温高压，管壁不沾油液，油气分离后管壁上不残存液体；且选用透明管材便于使用者观察管路中的油气分离状态。

例如，所述油气检测传感器50优选为设置于距离油气主管10末端大于等于10厘米位置处，所述第一电磁阀60优选为设置于距离气体分管20头端大于等于10厘米位置处，保证油气检测传感器50与第一电磁阀60之间的距离大于等于20厘米，当气压和油压很大时，油速很快，液压油通过气检测传感器和第一电磁阀60两者之间的时间差小于等于第一电磁阀60相应关闭的动作时间。

实施例2：

请参阅图3所示，本实施例提供了一种岩石三轴气体耦合试验系统，包括压力室90、气相色谱仪100、气压流量检测仪和实施例1提供的油气分离装置，所述油气主管10的头端连接至所述压力室90的油气排出口，所述气相色谱仪100和液压流量检测仪110连接于所述气体分管20的末端。

此外，所述岩石三轴气体耦合试验系统还可以包括液压油收集装置120，所述液压油收集装置120设置于所述液体分管30的末端。

使用时，压力室90加温或者受压，将气体从其油气排出口排出；气体经过油气检测传感器50，如果油气检测传感器50检测到没有液体进入，则电路控制模块40控制第一电磁阀60保持为打开状态，第二电磁阀70保持为关闭状态，气体经过第一电磁阀60沿气体分管20通入气相色谱仪100和气压流量检测仪；如果油气检测传感器50检测到液压油进入，则电路控制模块40控制第一电磁阀60立即关闭，控制第二电磁阀70立即打开，液压油沿液体分管30回流至所述液压油收集装置120中。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种油气分离装置，其特征在于，包括油气主管、气体分管、液体分管和电路控制模块，所述气体分管的头端和液体分管的头端均与所述油气主管的末端连通，所述油气主管上设置有油气检测传感器，所述气体分管上设置有第一电磁阀，所述液体分管上设置有第二电磁阀，所述油气检测传感器、第一电磁阀和第二电磁阀均与所述电路控制模块电连接；

所述电路控制模块被配置为当所述油气检测传感器检测到油气主管中通过的流体为气体时，控制所述第一电磁阀为打开状态，并控制所述第二电磁阀为闭合状态；

所述电路控制模块被配置为当所述油气检测传感器检测到油气主管中通过的流体为液体时，控制所述第一电磁阀为闭合状态，并控制所述第二电磁阀为打开状态。

2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述电路控制模块为中间继电器。

3.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述电路控制模块为控制器。

4.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，还包括三通接头，所述三通接头的三个接头分别连接所述油气主管的末端、气体分管的头端和液体分管的头端连接。

5.根据权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于，所述气体分管的直径和油气主管的直径相等，油气主管的轴线延长段与气体分管的轴线重合。

6.根据权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于，所述油气主管的轴线延长段和液体分管的轴线之间具有夹角，所述夹角小于等于90°。

7.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述油气主管、气体分管和液体分管均为透明特氟龙管。

8.一种岩石三轴气体耦合试验系统，其特征在于，包括压力室、气相色谱仪、气压流量检测仪和权利要求1～7任一所述的油气分离装置，所述油气主管的头端连接至所述压力室的油气排出口，所述气相色谱仪和液压流量检测仪连接于所述气体分管的末端。

9.根据权利要求8所述的岩石三轴气体耦合试验系统，其特征在于，还包括液压油收集装置，所述液压油收集装置设置于所述液体分管的末端。