[發明專利]一種現場解吸量測量裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710622352.4
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109307542B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張文濤;鮑芳;俞凌杰;申寶劍;范明;蔣啟貴;劉偉新;陳紅宇;王強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01F22/02
• 分類號: G01F22/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明涉及一種現場解吸量測量裝置，包括水杯、與水杯連接的一個或多個計量管；每一個計量管上部各連接一個解吸罐；水杯下部設置水槽，液位管下端口穿過水杯底部插入水槽中，液位管的上端口高于水杯的底部；當水杯中的水高出液位管上端口時，則水杯中的水通過液位管上端口流入水槽；當水杯中的水低于液位管上端口時，則水槽中的水通過水泵泵入水杯，從而保持水杯中的水液面高度不變。本發明在采用傳統排水集氣法測量體積的基礎上，通過壓力測量的方法實現自動化，可同時完成多個樣品分析，且能夠適應不同的樣品類型，相對已有的技術來說更加輕便和高效。

技術領域

本發明屬于非常規油氣勘探技術領域，具體涉及一種應用排水集氣法的現場解吸量測量裝置及其方法。

背景技術

頁巖氣是指賦存于以富有機質頁巖為主的儲集巖系中的非常規天然氣。

目前用于頁巖氣現場解吸量測量的儀器有兩類：一類是以質量流量計為計量方式的頁巖氣現場解吸量測定儀，這類儀器可以實現自動化計量，但是由于質量流量計計量體積時要求氣體組成單一或組成不變，測量不同的氣體，需經過換算才能得到氣體流過流量計的真實體積，并且當氣體中含有水蒸氣時，其測量值將會發生較大偏離，對于頁巖的現場解吸氣測量，其組分隨著解吸時間的推移也會發生變化，巖心出筒不可避免的要含有一定的水分，這也直接影響了測量結果。

第二類方法是采用傳統的排水集氣法進行測量，讀數時需要人工將盛水的容器移至計量玻璃管附近，用肉眼進行水位對齊后進行讀數。一筒巖心出來后，一般要取3-4個樣以上，由于現場解吸量的計量周期最短需要每2分鐘讀一個數，夜間也必須隨時有人進行讀數，所以工作量很大，且未能實現自動化，同時當玻璃管充滿氣體后，則無法切換測量。

由上可知，現有技術存在兩大缺點：自動儀器無法直接進行體積計量；人工排水集氣法直接計量的是體積，但未能實現自動化、工作量大。

因此，需要一種頁巖氣現場解吸量測量裝置，能夠實現自動化計量體積且能適應解吸量大小不等的巖石樣品，便于采集氣樣。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種現場解吸量測量裝置及其方法，可以根據實時采集的壓力值、玻璃管的直徑、解吸罐體積，樣品重量等參數，將頁巖解吸過程中解吸出的氣體換算成標準體積，從而實現解吸氣的自動測量。

根據本發明提供了一種現場解吸量測量裝置，包括水杯、與水杯連接的一個或多個計量管；每一個計量管上部各連接一個解吸罐；水杯下部設置水槽，液位管下端口從水杯底部穿出并插入水槽中，液位管的上端口高于水杯的底部；

當水杯中的水高出液位管上端口時，則水杯中的水通過液位管上端口流入水槽；當水杯中的水低于液位管上端口時，則水槽中的水通過水泵泵入水杯，從而保持水杯中的水液面高度不變。

在一個實施例中，解吸罐與計量管之間依次設置常開閥和三通閥，三通閥的第三端連接注氣口；常開閥和三通閥之間設有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制裝置電性連接，每一計量管的上部還各連接一個放氣閥。

在一個實施例中，所述控制裝置還包括環境溫度傳感器以及大氣壓傳感器。

在一個實施例中，所述水杯中水液面的高度低于計量管的上端口。

在一個實施例中，每一計量管的底部各設有一個連通管，各個連通管共同連接水杯底部。

在一個實施例中，每一計量管均能夠拆卸和更換為不同內徑的玻璃管。

根據本發明提供了一種根據所述的現場解吸量測量裝置的現場解吸量測量方法，包括以下步驟：

步驟1：初始狀態下，打開常開閥，關閉放氣閥，標定固定值最大液位差h_max以及常開閥與計量管之間的體積V₀；