CN210603464U - 一种保压取心后游离气含量测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种保压取心后游离气含量测量装置。该装置，包括保压筒和计量筒；保压筒的出气口通过输气管与计量筒的内部相通，保压筒的出气口上设有关闭或打开其的出气阀，计量筒的上端设有与其内部相通的注水口和排气口，注水口上设有关闭或打开其的注水阀，排气口上设有关闭或打开其的排气阀，计量筒的下端设有与其内部相通的排水口，排水口上设有排水软管，计量筒的侧壁为透明材质，计量筒的侧壁竖直设有体积刻度线。本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置集泥浆、游离气分离功能和体积测量功能于一体，装置简单，适用性强；能在保压条件下快速测量游离气体积，操作简单、方便；在测量游离气体积的同时，能便捷地收集游离气样品。
Description
技术领域
本实用新型涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种保压取心后游离气含量测量装置。
背景技术
页岩气藏属于非常规气藏，页岩气含气量是页岩气勘探开发中一项关键参数，也是开发指标计算和预测的关键参数。页岩储层发育着大量纳米级孔隙，页岩气主要以游离态和吸附态赋存在纳米级孔隙中。吸附气是指由于吸附作用吸附于有机质和矿物颗粒表面的天然气。吸附作用是指天然气吸附于固体或者液体物质表面上的作用，吸附方式包括物理吸附和化学吸附,两者共同作用使页岩完成对天然气的吸附。目前常用等温吸附实验测量岩心吸附气体积，计算得到吸附气含量。游离气含量通常使用岩心孔隙度和地层压力数据计算。
常规页岩取心作业过程中，岩心直接暴露在钻井中，导致游离气散逸，无法测量其含量。
使用保压取心技术，可以将游离气封闭在保压筒中，为测量游离气含量提供了技术前提。页岩保压取心游离气含量现场测量主要包含以下困难：1、保压筒内压力大，其压力为取心地层压力，通常在10MPa以上；2、保压筒打开阀释放压力后，泥浆和游离气一起从保压筒顶部出口喷出，难以分离；3、游离气含量测量需快速进行，压力降低过程中，吸附气会不断解吸，测量时间过长会使游离气含量测量出现偏差；4、现场条件比较单一，水资源宝贵。目前页岩保压取心技术应用实例较少，还没有成熟的现场游离气含量测量装置。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种操作简单、方便、适用性强的保压取心后游离气含量测量装置。
本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置，包括保压筒和计量筒；所述保压筒的出气口通过输气管与所述计量筒的内部相通，所述保压筒上设有关闭或打开所述出气口的出气阀，所述计量筒的上端设有与其内部相通的注水口和排气口，所述注水口上设有关闭或打开其的注水阀，所述排气口上设有关闭或打开其的排气阀，所述计量筒的下端设有与其内部相通的排水口，所述排水口上设有排水软管，所述计量筒的侧壁为透明材质，所述计量筒的侧壁竖直设有体积刻度线。
优选的，还包括气体收集罐，所述气体收集罐通过排气管与所述排气阀相连通。
优选的，还包括水桶，所述水桶与所述排水软管的出水口连通。
优选的，所述排气口设置在所述计量筒的顶端。
优选的，所述注水口设置在所述计量筒的顶端。
优选的，所述计量筒为长方体。
优选的，还包括支撑所述排水软管的支撑架。
优选的，所述支撑架包括竖直杆和水平杆，所述水平杆的一端可滑动的设置在所述竖直杆上，另一端上设有抓紧或松开所述排水软管的抓爪。
优选的，所述水平杆的一端通过滑动件可滑动的设置在所述竖直杆上，并通过位置保持件将所述水平杆定位在其滑动轨迹的任一处。
优选的，所述滑动件为滑环，所述滑环套设在所述竖直杆上，所述水平杆的一端固定在所述滑环上，所述滑环上设有固定螺纹孔，所述位置保持件为螺杆，所述螺杆的一端螺旋在所述固定螺纹孔上，与所述竖直杆相抵或分离。
本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置在测量时，先将保压筒的出气阀关闭，打开注水口，并将排水软管的出水端向上提起至计量筒顶端，通过注水口向计量筒内注满水；缓慢打开保压筒的出气阀，等有气体从进气管排出后，将排水软管的出水端放低，并观察计量筒内液面位置，当液面下降至某一位置时关闭保压筒的出气阀，然后将排水软管的出水端放低至与计量筒内液面齐高的位置，等待水面平静后按计量筒体积刻度线读数，记录游离气体积Vf1和测量时间；这是可以打开排气阀，收集游离气体样品，完成后关闭排气阀；再重复上述操作，测得游离气体积Vf2、Vf3.......Vfn测得直至保压筒内不再有气体放出，结束测量，游离气体积的总体积Vf＝Vf1+Vf2+Vf3.......Vfn。
本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置集泥浆、游离气分离功能和体积测量功能于一体，装置简单，适用性强；能在保压条件下快速测量游离气体积，操作简单、方便；在测量游离气体积的同时，能便捷地收集游离气样品。
附图说明
图1为本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置的结构示意图。
1-保压筒；2-计量筒；21-注水口；211-注水阀；22-排气口；221-排气阀；23-排水口；24-体积刻度线；3-输气管；4-排水软管；5-气体收集罐；6-水桶；7-支撑架；71-竖直杆；72-水平杆；73-抓爪；8-滑动件；81-滑环；811-固定螺纹孔；9-位置保持件；91-螺杆。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置，包括保压筒1和计量筒2；保压筒1的出气口通过输气管3与计量筒2的内部相通，保压筒1上设有关闭或打开所述出气口的出气阀11，计量筒2的上端设有与其内部相通的注水口21和排气口22，注水口21上设有关闭或打开其的注水阀211，排气口22上设有关闭或打开其的排气阀221，计量筒2的下端设有与其内部相通的排水口23，排水口23上设有排水软管4，计量筒2的侧壁为透明材质，计量筒2的侧壁竖直设有体积刻度线24。
本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置在测量时，先将保压筒1的出气阀关闭，打开注水口21，并将排水软管4的出水端向上提起至计量筒2顶端，通过注水口21向计量筒2内注满水，然后关闭注水口21；缓慢打开保压筒1的出气阀，等有气体从进气管排出后，将排水软管4的出水端放低，并观察计量筒2内液面位置，当液面下降至某一位置时关闭保压筒1的出气阀，然后将排水软管4的出水端放低至与计量筒2内液面齐高的位置，等待水面平静后按计量筒2刻度读数，记录游离气体积Vf1和测量时间；然后打开排气阀，收集游离气体样品，完成后关闭排气阀；再重复上述操作，记录测得的游离气体积Vf2、Vf3.......Vfn，直至保压筒1内不再有气体放出，结束测量，游离气体积的总体积Vf＝Vf1+Vf2+Vf3.......Vfn。
取出保压筒1内岩心，称量岩心质量并记录为m。
将现场测得的游离气体积矫正成标准状态下的体积，带入公式，即为岩心的游离气含量：
式中，G为游离气含量，cm3/g；T0为标准温度，℃；pm为现场实际大气压力，KPa；Vf为游离气总体积，cm3；T为现场温度，℃；m为岩心质量，g。
测量过程中，喷出的泥浆和游离气被计量筒2内的水减速，保证测量安全，排水法收集游离气、测量体积方便快速，综上所述，本装置可以很好地克服页岩保压取心游离气含量现场测量的种种困难，具有很好的适用性。
本实用新型的一种保压取心后游离气含量测量装置集泥浆、游离气分离功能和体积测量功能于一体，装置简单，适用性强；能在保压条件下快速测量游离气体积，操作简单、方便；在测量游离气体积的同时，能便捷地收集游离气样品。
还可以包括气体收集罐5，气体收集罐5可以通过排气管51与排气阀相连通。这是可以打开排气阀，通过气体收集罐5收集游离气体样品，完成后关闭排气阀。
还可以包括水桶6，水桶6与排水软管4的出水口连通。水桶6收集从计量筒2排出的水。等有气体从进气管排出后，将排水软管的排出的水收集在水桶中，利用水桶收集的水将计量筒注满，这样可以将水重复使用，节约水资源。
排气口22可以设置在计量筒2的顶端，方便排出游离气体样品。
注水口21可以设置在计量筒2的顶端，方便注水。
计量筒2的形状有多种，在这里不做限定，例如：可以为长方体等。
因为排水软管4的出水端的高度需要调节，所以还可以包括支撑排水软管4的支撑架7。
支撑架7的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，支撑架7可以包括竖直杆71和水平杆72，水平杆72的一端可滑动的设置在竖直杆71上，另一端上设有抓紧或松开排水软管4的抓爪73。
水平杆72的一端可滑动的设置在竖直杆71上的设置方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，水平杆72的一端可以通过滑动件8可滑动的设置在竖直杆71上，并通过位置保持件9将水平杆72定位在其滑动轨迹的任一处。
滑动件8的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，滑动件8可以为滑环81，滑环81套设在竖直杆71上，水平杆72的一端固定在滑环81上，滑环81上设有固定螺纹孔811，位置保持件9为螺杆91，螺杆91的一端螺旋在固定螺纹孔811上，与竖直杆71相抵或分离。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：包括保压筒(1)和计量筒(2)；所述保压筒(1)的出气口通过输气管(3)与所述计量筒(2)的内部相通，所述保压筒(1)的上设有关闭或打开所述出气口的出气阀(11)，所述计量筒(2)的上端设有与其内部相通的注水口(21)和排气口(22)，所述注水口(21)上设有关闭或打开其的注水阀(211)，所述排气口(22)上设有关闭或打开其的排气阀(221)，所述计量筒(2)的下端设有与其内部相通的排水口(23)，所述排水口(23)上设有排水软管(4)，所述计量筒(2)的侧壁为透明材质，所述计量筒(2)的侧壁竖直设有体积刻度线(24)。
2.如权利要求1所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：还包括气体收集罐(5)，所述气体收集罐(5)通过排气管(51)与所述排气阀(221)相连通。
3.如权利要求1所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：还包括水桶(6)，所述水桶(6)与所述排水软管(4)的出水口连通。
4.如权利要求1所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述排气口(22)设置在所述计量筒(2)的顶端。
5.如权利要求1所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述注水口(21)设置在所述计量筒(2)的顶端。
6.如权利要求1所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述计量筒(2)为长方体。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：还包括支撑所述排水软管(4)的支撑架(7)。
8.如权利要求7所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述支撑架(7)包括竖直杆(71)和水平杆(72)，所述水平杆(72)的一端可滑动的设置在所述竖直杆(71)上，另一端上设有抓紧或松开所述排水软管(4)的抓爪(73)。
9.如权利要求8所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述水平杆(72)的一端通过滑动件(8)可滑动的设置在所述竖直杆(71)上，并通过位置保持件(9)将所述水平杆(72)定位在其滑动轨迹的任一处。
10.如权利要求9所述的一种保压取心后游离气含量测量装置，其特征在于：所述滑动件(8)为滑环(81)，所述滑环(81)套设在所述竖直杆(71)上，所述水平杆(72)的一端固定在所述滑环(81)上，所述滑环(81)上设有固定螺纹孔(811)，所述位置保持件(9)为螺杆(91)，所述螺杆(91)的一端螺旋在所述固定螺纹孔(811)上，与所述竖直杆(71)相抵或分离。
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|---|---|---|---|---|
| CN114527219A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-24 | 中国石油大学(华东) | 保压取心后的连续解析模拟装置及原位含气量计算方法 |
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2019
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