核磁高压等温吸附装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种核磁高压等温吸附装置，包括：供气系统，用于提供第一气体与第二气体；压力调整系统，用于调整所述第一气体与所述第二气体的压力；等温平衡系统，用于在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡；无磁性核磁腔测试系统，用于在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量。通过本发明专利技术，以解决现有技术存在的实验测量区受室温环境的影响大、温度浮动大、测试结果不稳定、实验准确性差的问题，以及现有的等温吸附实验测量罐无法用于核磁共振测量的问题。

【技术实现步骤摘要】
核磁高压等温吸附装置
本专利技术涉及吸附装置的
，尤其涉及一种核磁高压等温吸附装置。
技术介绍
煤层气、页岩气主要以吸附状态赋存在，在煤层气、页岩气勘探开发领域，真实模拟地层高温高压条件下甲烷吸附量对于储层评价、储量估算和开发效果评价等都有重要意义。目前测量煤对甲烷吸附能力的方法主要采用“煤的高压等温吸附试验方法——容量法”(GB/T19560-2004)。这种方法通过测定典型吸附压力下的甲烷吸附体积，然后利用兰氏方程拟合求取甲烷理论吸附量(即兰氏体积)。常规的甲烷吸附方法无法即时的、原位的、动态的测量煤的甲烷吸附量，为此，目前已经出现利用低场核磁共振技术进行煤的甲烷吸附量测量技术及对应装备。然而，尽管低场核磁共振技术可以即时的、原位的、动态的测量煤的甲烷吸附量。但是，在低场核磁共振进行煤样甲烷吸附量测量过程中，实验测量区为磁性环境，会产生被测对象外的噪声信号而干扰了测量低场核磁共振测量结果，且实验测量区受室温环境的影响大，温度浮动大，导致测试结果不稳定，实验准确性差。并且，常规的甲烷等温吸附装置采用不锈钢样品腔与参考腔，同时采用“油浴”的恒温系统，这使得常规吸附装置无法用于低场核磁共振测量，也不能满足利用低场核磁共振技术进行煤的甲烷吸附量测试的技术要求。因此，需要一套能真实模拟地层高温高压条件下甲烷吸附，又不影响低场核磁共振实验正常进行的、能提供稳定温度条件的高压等温装置。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种核磁高压等温吸附装置，以解决现有技术存在的实验测量区为磁性环境，会干扰测量低场核磁共振测量结果；同时测量环境受室温环境的影响大、温度浮动大、测试结果不稳定、实验准确性差的问题；以及现有技术无法实现同时进行低场核磁共振分析和甲烷等温吸附的技术难题。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种核磁高压等温吸附装置，包括：供气系统，用于提供第一气体与第二气体；压力调整系统，用于调整所述第一气体与所述第二气体的压力；等温平衡系统，用于在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡；无磁性核磁腔测试系统，用于在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量。其中，所述压力调整系统包括：第一减压阀、第二减压阀、第一单向阀、第二单向阀、三通阀、增压泵、气路分压阀，其中所述第一减压阀与所述第一单向阀连接，所述第二减压阀与所述第二单向阀连接，所述第一单向阀与所述第二单向阀通过所述三通阀与所述增压泵连接，所述增压泵与气路分压阀连接，所述第一减压阀用于接收所述第一气体，所述第一单向阀用于控制第一气体的输出，所述第二减压阀用于接收所述第二气体，所述第二单向阀用于控制第二气体的输出，所述增压泵用于增加所述第一气体与所述第二气体的压力，所述气路分压阀用于控制所述第一气体及所述第二气体的输出。其中，所述等温平衡系统包括：参考腔恒温室、样品腔恒温室、无磁性参考腔、无磁性样品腔、真空泵，所述参考腔恒温室与该样品腔恒温室分别提供该预定温度给所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔，使得所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在气闭性测试后，所述无磁性参考腔通过所述真空泵将所述第一气体抽真空，之后所述无磁性参考腔填入所述第二气体，且所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔连通，以平衡所述第一气体与所述第二气体的压力及温度。其中，所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔的封头为旋转卡盘螺丝挤压密封，在加强密封性的基础上增加安全效能；同时所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔的腔体采用无磁性可耐高压的材料，保证测量结果不受腔体材料所带噪音信号干扰。其中，所述无磁性核磁腔测试系统包括：核磁探头，用于对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量；加热贴片，设置于所述核磁探头上，用于对所述核磁探头进行加热；温度变更传感器，设置于加热贴片上，以输出所述加热贴片的温度；数显温度表，连接所述温度变更传感器，用于显示所述加热贴片的温度。其中，所述调整所述第一气体与所述第二气体的压力范围为0-16MPa。其中，所述预定温度的范围为15-80℃。根据本专利技术的技术方案，通过在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡，并在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量，以能真实模拟地层高温高压条件，并为采用低场核磁共振方法进行煤与页岩的甲烷等温吸附提供实验条件。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的核磁高压等温吸附装置的方块图；图2是根据本专利技术实施例的核磁高压等温吸附装置的详细示意图；图3是根据本专利技术实施例的无磁性参考腔与无磁性样品腔的封头的示意图。具体实施方式本专利技术的主要思想在于，基于以在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡，并在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量，以能真实模拟地层高温高压条件，并为采用低场核磁共振方法进行煤与页岩的甲烷等温吸附提供实验条件。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。根据本专利技术的实施例，提供了一种核磁高压等温吸附装置。图1是根据本专利技术实施例的核磁高压等温吸附装置的方块图。核磁高压等温吸附装置100包括供气系统110、压力调整系统120、等温平衡系统130与无磁性核磁腔测试系统140。供气系统110用于提供第一气体与第二气体。其中，所述第一气体例如为氦气，所述第二气体例如为甲烷。压力调整系统120连接供气系统110，用于接收所述第一气体与所述第二气体，以调整所述第一气体与所述第二气体的压力。其中，所述压力调整系统120调整所述第一气体与所述第二气体的压力范围例如为0-16MPa。等温平衡系统130用于在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡。也就是说，等温平衡系统130会先调整至预定温度后，在通入所述第一气体，进行气密性测试，以确保气密性良好。接着，若是气密性良好时，等温平衡系统会将所述第一气体的一部分抽真空，亦即将第一气体的一部分泄压及释放。在第一气体的一部分抽真空后，等温平衡系统130通入第二气体，对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡。无磁性核磁腔测试系统140用于在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量。以下将搭配图2，以对核磁高压等温吸附装置100进行详细的说明。图2是根据本专利技术实施例的核磁高压等温吸附装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核磁高压等温吸附装置，其特征在于，包括：供气系统，用于提供第一气体与第二气体；压力调整系统，用于调整所述第一气体与所述第二气体的压力；等温平衡系统，用于在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡；无磁性核磁腔测试系统，用于在所述预定温度下，对平衡压力及温度后的第一气体与第二气体进行核磁共振测试气体吸附量。

【技术特征摘要】
1.一种核磁高压等温吸附装置，其特征在于，包括：供气系统，用于提供第一气体与第二气体；压力调整系统，用于调整所述第一气体与所述第二气体的压力，其中，所述压力调整系统包括：第一减压阀、第二减压阀、第一单向阀、第二单向阀、三通阀、增压泵、气路分压阀，其中所述第一减压阀与所述第一单向阀连接，所述第二减压阀与所述第二单向阀连接，所述第一单向阀与所述第二单向阀通过所述三通阀与所述增压泵连接，所述增压泵与气路分压阀连接，所述第一减压阀用于接收所述第一气体，所述第一单向阀用于控制第一气体的输出，所述第二减压阀用于接收所述第二气体，所述第二单向阀用于控制第二气体的输出，所述增压泵用于增加所述第一气体与所述第二气体的压力，所述气路分压阀用于控制所述第一气体及所述第二气体的输出；等温平衡系统，用于在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试，且在所述气密性测试后，将所述第一气体的一部分抽真空后，再接收所述第二气体，以对所述第一气体与所述第二气体的压力及温度进行平衡，其中，所述等温平衡系统包括：参考腔恒温室、样品腔恒温室、无磁性参考腔、无磁性样品腔，所述参考腔恒温室与该样品腔恒温室分别提供该预定温度给所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔，使得所述无磁性参考腔与所述无磁性样品腔在预定温度下，利用所述第一气体进行气密性测试；无磁性核磁腔测试系统，用于在所述预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚艳斌，陈基瑜，谢松彬，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11