[發明專利]一種平衡壓力的氣體采集裝置及方法

有效

• 申請號: 201710111848.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106908287B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 國建英;魏國齊;楊威;王東良;付立新;李劍;謝增業;張璐;江海洋;董才源
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24
• 代理公司: 11127 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 王濤

本發明提供了一種平衡壓力的氣體采集裝置及方法，涉及天然氣采集技術領域。裝置包括取樣器、手動壓力泵、第一手動閥和回壓閥；該取樣器包括一腔體，在腔體上端設置有取樣口和用于控制取樣口氣體通斷的第二手動閥；在腔體下端設置有加壓口和用于控制加壓口氣體通斷的第三手動閥；在腔體內設置有與腔體接觸的活塞；取樣口與外部實驗裝置連接；加壓口與回壓閥的進口端連接，加壓口還通過第一手動閥與手動壓力泵連接；手動壓力泵還與回壓閥的加壓端連接。本發明可解決當前的實驗室內常用采集天然氣樣品的容器普遍存在體積較大、采集的樣品存在損耗，采樣后實驗體系不能保持壓力平衡的問題。

技術領域

本發明涉及天然氣采集技術領域，涉及在保持取樣點壓力恒定不變的條件下，進行天然氣樣品的定量采集，尤其涉及一種平衡壓力的氣體采集裝置及方法。

背景技術

當前，隨著石油天然氣的應用和發展，石油天然氣地質實驗研究已經成為石油天然氣地質基礎性研究的重要內容和方法。通過實驗研究建立實驗變量之間的因果關系，進而可以為石油天然氣地質理論的發展提供基礎性參數和依據。而作為實現實驗研究的實驗設備及其輔助設備是其中重要的一環。在天然氣生成、聚集和成藏過程中，需要對實驗流體(本發明中主要涉及天然氣)進行采集，以開展天然氣組分、輕烴、碳同位素、氫同位素等分析化驗項目，通過分析不同實驗條件、同一實驗條件不同實驗階段的實驗流體變化特征，剖析天然氣生成、運聚和成藏的機理，進而指導天然氣的勘探與開發生產實踐。所以，研發一種既能保證實驗數據準確性，又能保障后繼實驗的繼續開展的采氣裝置，對天然氣生成、運聚和成藏的機理性研究具有至關重要的作用。

目前，實驗室內常用采集天然氣樣品的容器有高壓鋼瓶、鹽水玻璃瓶和鋁塑氣袋。這些取樣容器具有各自的缺點：例如，鋁塑氣袋在采氣時通過乳膠軟管連接，密封性不足，取樣時容易混入空氣；其次，充氣后，鋁塑袋氣密性相對較差，天然氣組分存在差異性散失；再次鋁塑袋對不同的天然氣組分具有不同的吸附性，也容易對實驗數據造成一定的影響。又例如，鹽水玻璃瓶的鹽水則會不同程度地溶解天然氣，尤其是CO₂和H₂S等氣體，對天然氣的檢測結果也容易造成一定程度的影響。另外，又例如天然氣鋼瓶能夠較好保存天然氣樣品原有成分，但體積大，對于小氣量的成藏實驗，使用置換法無法將鋼瓶內部空氣置換干凈，造成實驗樣品的污染；使用真空虹吸法，又無法保證鋼瓶內形成正壓，致使樣品分析測試時無法取出天然氣。另外，上述三種開放式的取樣方式會導致取樣點的壓力發生明顯的變化，影響實驗條件的穩定。當前，現有技術的氣體取樣器主要是關于井場、井口使用的取樣器，同樣為開放式、大體積采樣，無法滿足實驗室采樣需求。因此，當前需要一種小體積、樣品無損耗、采樣后實驗體系保持壓力平衡的取樣裝置，以滿足實驗室內的需求。

發明內容

本發明的實施例提供一種平衡壓力的氣體采集裝置及方法，以解決當前的實驗室內常用采集天然氣樣品的容器普遍存在體積較大、采集的樣品存在損耗，采樣后實驗體系不能保持壓力平衡的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種平衡壓力的氣體采集裝置包括取樣器、手動壓力泵、第一手動閥和回壓閥；

所述取樣器包括一腔體，在所述腔體上端設置有取樣口和用于控制所述取樣口氣體通斷的第二手動閥；在所述腔體下端設置有加壓口和用于控制所述加壓口氣體通斷的第三手動閥；在所述腔體內設置有與所述腔體接觸的活塞；

所述取樣口與外部實驗裝置連接；所述加壓口與所述回壓閥的進口端連接，所述加壓口還通過所述第一手動閥與所述手動壓力泵連接；所述手動壓力泵還與所述回壓閥的加壓端連接。

具體的，所述取樣器由不銹鋼制成。

具體的，所述腔體的外壁與取樣口和第二手動閥的連接處，以及所述腔體的外壁與加壓口和第三手動閥的連接處均設置有外部密封圈。

具體的，所述活塞與所述腔體的接觸位置設置有內部密封圈。