一种高温相控解吸仪制造技术

本发明专利技术公开了一种高温相控解吸仪，包括收集高温气体的集气装置、用于容纳被测含气样品和耐高温填隙物的高温释气装置，以及用于容纳高温释气装置并为其提供热量的加热装置，集气装置包括集气杯和用于密封集气杯开口的支撑件，支撑件上设有进气孔和出水孔，进气孔外侧与高温释气装置连通，在进气孔内侧设有多孔隔离阀，出水孔处设有出水控制阀。本发明专利技术采用多孔隔离阀，解决了高温条件下气液相态转换所产生高温蒸汽和负压倒吸的问题，使地温大于90℃样品的解吸测定变成了现实。并采用干式加热及减小空载气体体积等方式，保障了测定结果的准确性。本发明专利技术体积小、易于携带、操作简单、适合室内外快速集气操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体解吸测定
，特别是涉及一种高温相控解吸仪。
技术介绍
含气量对页岩气储量评价、资源预测具有重要的意义，那么如何快速准确的获取页岩中的含气量就非常的重要，而获取含气量最直接的方法就是现场解吸检测。目前，国内外均直接使用煤层气含量测定仪或间接地利用煤层气含量测定仪的原理，对页岩、致密砂岩及其他岩性地层中含气量进行测定，但是由于页岩气和煤层气在赋存机理和存储状态上有着明显的差异和不同，使用上述测试仪器所得到的数据会产生严重误差。现有的含气量测定设备主要利用浮力法、压力法、光谱法、燃烧法、毛细管法等多种方法测定，但普遍存在以下问题:①目前测试设备的温度测量范围均在0-90°C，无法完成对2000米以下深地层样品含气量的直接测定，因为当仪器测试温度升至100°C以上时，加热水介质及受试样品中液体开始出现沸腾，无法完成含气量测试，只能推测含气量，极大地限制了对深埋型非常规天然气含量的评价预测。②当测试仪器处于高温情况时，无法对高温进行短距离的快速阻断，对实验过程中所产生的水蒸汽也无法从采集样品中及时分离出来，导致含气量测试结果虚高。③现有的相关仪器均主要采用水介质或空气介质进行加热，无法满足快速变温、高效控温及精确控温的目的，导致实验误差较大。④目前相关设备均主要使用有管化原理进行含气量测试，气体空载体积大，空气混入严重，大大降低了仪器的测量精度。由此可见，上述现有的含气量测量设备，在结构、方法和与使用上显然，仍存在有不便和缺点，而亟待进一步创新和改进。如何能创设一种耐高温、适用全直径岩心、计量准确、操作简单、体积小的野外现场使用的高温相控解吸仪，实属当前本领域的重要研宄课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐高温、操作简单的高温相控解吸仪，使其适合对高温气体的检测，从而克服现有的含气量测量设备的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高温相控解吸仪，包括收集高温气体的集气装置、用于容纳被测含气样品的高温释气装置，以及用于容纳高温释气装置并为其提供热量的加热装置，所述集气装置包括集气杯和用于密封集气杯开口的支撑件，所述支撑件上设有进气孔和出水孔，所述进气孔外侧与高温释气装置连通，在所述进气孔内侧设有隔离阀，所述出水孔处设有出水控制阀。作为本专利技术的进一步改进，所述隔离阀为多孔隔离阀，所述多孔隔离阀包括隔离阀罩和隔离阀体，隔离阀罩与隔离阀体之间设有空腔，在所述隔离阀罩上开设有三个以上直径不大于3mm的隔离孔，在所述隔离阀体上开设有通孔，所述通孔处装有连通所述空腔内外的中心管，所述中心管位于空腔中的开口位置高于所述隔离孔的位置。进一步改进，在所述中心管位于空腔的开口处装有“T”型隔离钉，所述“T”型隔离钉的水平部分能将中心管的开口封闭，其垂直部分与中心管的内管壁之间留有空隙，且垂直部分的长度较所述中心管的上端离隔离阀罩顶壁的距离长。进一步改进，所述高温释气装置包括高温释气罐和与其密封连接的顶盖，所述顶盖上设有排气孔，所述排气孔与所述集气装置的进气孔通过高温连接阀连接。进一步改进，所述高温释气装置的顶盖为中间凸起结构，所述排气孔位于该凸起结构的最高处。进一步改进，所述顶盖上还设有用于连接天然气光谱、色谱、质谱分析仪或压力表的释气孔。进一步改进，所述加热装置包括电控部分和加热部分，所述电控部分包括可编程温控元件；所述加热部分包括加热元件和加热容器，所述加热元件嵌入加热容器中与电控部分相连，所述加热容器内壁与所述高温释气罐外壁紧密接触。进一步改进，所述出水控制阀为压力平衡调节拨盘，所述压力平衡调节拨盘为可旋转圆盘，在圆盘上依次分布有不同孔径大小的溢流孔，每个溢流孔通过圆盘的转动均可与所述出水孔相通。进一步改进，所述出水控制阀的出水口连接有防倒吸管，所述防倒吸管由多段方向、管径不同的管道相接组成。进一步改进，所述高温相控解吸仪还包括数据采集及处理装置，所述数据采集及处理装置包括可自动采集集气装置中解吸气量的气量测定元件和采集模块，以及与采集模块连接的数据处理器，所述气量测定元件穿过集气杯底部的通孔安装于集气杯中，所述气量测定元件与集气杯底部的相接处密封。采用上述的技术方案，本专利技术至少具有以下优点:(I)本专利技术采用多孔隔离阀，解决了高温条件下气液相态转换所产生高温蒸汽和负压倒吸的问题，使地温大于90°C样品的解吸测定变成了现实。并根据水的气液转化原理，合理利用高温气化和常温液化变化规律，使测定过程中受热气化的水蒸汽经过计量液冷却后液化成水，排除了相态转变对计量结果的干扰，保证了测试精度。(2)本专利技术采用紧密接触式传导和间隙式辐射加热方式，可营造并承受230°C的恒温环境，按地温梯度3.(TC /10m计算，可满足最深可达7000m样品解吸的温度要求和测定条件。(3)本专利技术中采用高温连接阀结构，不仅实现了快速稳定的连接，而且实现了无管化操作，大大减少了空载气体的体积，提高了实验结果的精确度。(4)本专利技术在高温释气装置中采用干式加热，避免了气水毛细管作用对天然气解吸的抑制作用，并采用石英砂、陶粒、金属细粒或其他吸附量小的耐高温材料作为填隙物替代水介质，这些填隙物在钻井现场又容易获取，最大限度地排除了空气，保障了测定结果的准确性。(5)本专利技术通过采用小型化设计的压力平衡调节拨盘，可根据产气量的不同选用不同的溢流孔，且轻便可调，简化了实验操作。并通过采用防倒吸管排出集气杯中的流体，防止由于温度变化造成的空气倒吸，避免了空气对实验的干扰。(6)本专利技术通过实验数据智能分析实现高温含气量解吸自动化功能。同时具有多接口实现功能，通过多接口串接，可在出气总量计量的同时进行腔压监测和天然气光谱、色谱、质谱特征获取和分析，为天然气成分检测及成因分析提供便利。(7)本专利技术计量精度高、测量速度快、兼容性强、体积小、易于携带、操作简单、适合室内外操作。【附图说明】上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本专利技术作进一步的详细说明。图1为本专利技术高温相控解吸仪的整体结构示意图；图2为本专利技术高温相控解吸仪中加热容器的结构示意图；图3为本专利技术高温相控解吸仪中高温释气装置的结构示意图；图4为本专利技术高温相控解吸仪中集气装置的结构示意图；图5为本专利技术高温相控解吸仪中集气装置的压力平衡调节器的结构示意图；图6为本专利技术中多孔隔离阀的纵剖面结构示意图；图7为本专利技术中多孔隔离阀的俯视示意图；图8为本专利技术中多孔隔离阀的仰视示意图。【具体实施方式】参照附图1所示，本专利技术高温相控解吸仪，主要包括加热装置3、高温释气装置2、集气装置I和数据采集及处理装置。加热装置3包括电控部分、加热部分和隔热部分。电控部分主要是对整个仪器电路和测定条件进行控制。为了使测定条件更加符合地质的实际环境，电控部分可包含根据具体测定要求对时间及温度进行设定和控制的可编程温控元件。加热部分参照附图2所示，包括加热元件31和加热容器当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温相控解吸仪，其特征在于，包括收集高温气体的集气装置、用于容纳被测含气样品的高温释气装置，以及用于容纳高温释气装置并为其提供热量的加热装置，所述集气装置包括集气杯和用于密封集气杯开口的支撑件，所述支撑件上设有进气孔和出水孔，所述进气孔外侧与高温释气装置连通，在所述进气孔内侧设有隔离阀，所述出水孔处设有出水控制阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张金川，薛冰，唐玄，
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