[發明專利]一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置

有效

• 申請號: 201910894974.1
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110761751B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張璇;周立輝;朱妍;李照林;劉沛華;穆謙益;冀忠倫;張海玲;楊海楠
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B47/00;E21B43/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置，包括固定環，固定環內設置有主動環，主動環內設置有伺服電機，伺服電機與固定環連接用于驅動，固定環的外側和主動環上分別設置有多點位氣體采集裝置，多點位氣體采集裝置能夠實現樣品監測狀態和參比校正狀態之間變化。本發明可快速、方便的實現對同一位置不同深度、不同位置同一深度土壤層二氧化碳通量的測定，測量結果具有監測結果偏差小、精度高等優點。

技術領域

本發明屬于環境監測技術領域，具體涉及一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置。

背景技術

二氧化碳氣驅強化采油(CO₂-EOR)技術是利用二氧化碳在油和水中均具有較高溶解度的特點，將高純度的CO₂氣體利用相關技術注入到油層中，抽提原油中C²⁰以下的輕質成分或使其氣化，在地層中利于快速形成混相，混相段擴大了波及體積并驅動了更多的地層油，可有效提升原油的采收率。CO₂-EOR會將大量的CO₂封存于地下，該過程可能存在兩種泄漏：

一是突發泄漏，如注入井破裂導致的泄漏或通過廢油井的泄漏以及CO₂氣竄突破油層等；

二是緩慢泄漏，即通過斷層、斷裂或泄漏的油井等發生的泄漏。

泄漏入大氣的CO₂可能對井場周邊的生態環境造成影響，此外還可能對油田一線生產員工的人身安全造成威脅，因此監測井場包氣帶土壤二氧化碳釋放通量，為二氧化碳氣驅采油區塊的環境生態效應和風險評估提供基礎資料，同時還可對CO₂驅油封存的泄漏風險進行預警，為油田的安全生產提供有力的支撐。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置，通過設置能夠自由切換的多通路控制閥，連接數個動態采氣柱，可同時測量、記錄多點位土壤二氧化碳通量；背景對比通路與動態采氣通路能夠實時切換，快速實現多點位采氣柱的背景氣體通量校正。

本發明采用以下技術方案：

一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置，包括固定環，固定環內設置有主動環，主動環內設置有伺服電機，伺服電機與固定環連接用于驅動，固定環的外側和主動環上分別設置有多點位氣體采集裝置，多點位氣體采集裝置能夠實現樣品監測狀態和參比校正狀態之間變化。

具體的，多點位氣體采集裝置包括采氣管路接口和吸氣管路接口，采氣管路接口包括多個，均勻設置在固定環的外側，采氣管路接口通過吸氣通路與主動環連接，吸氣管路接口包括多個，均勻分布在主動環的上部，與吸氣通路的一端連接。

進一步的，采氣管路接口包括六個，六個采氣管路接口分別通過對應的吸氣通路與主動環連接，吸氣管路接口包括三個，間隔設置在三個吸氣通路的一端。

具體的，固定環和主動環之間設置有密封環。

進一步的，密封環采用壓緊的聚四氟乙烯環狀密封墊。

具體的，固定環內側底部設置有從動齒紋，伺服電機通過齒輪扭力放大器與從動齒紋嚙合連接。

進一步的，從動齒紋的齒紋弧長為主動環外徑的60°～80°。

進一步的，從動齒紋的兩端設置有能夠控制伺服電機正反轉輸出的限位裝置。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：

本發明一種具有背景比對功能的包氣帶土壤多點位氣體采集裝置，多點位氣體采集裝置通過在監測狀態和參比校正狀態之間切換，可快速實現多點位土壤內CO₂通量的監測，還可實現同一區域不同深度土壤CO₂通量的同步測量。