页岩解吸气实时监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种页岩解吸气实时监控装置，包括控制系统、解吸箱以及放置在解吸箱内的多个解吸装置，所述解吸箱上安装有多个甲烷富集箱，甲烷富集箱与解吸装置之间连接有集气管，控制系统包括控制处理器以及分别与控制处理器连接的信息采集模块和通讯模块，所述信息采集模块与控制处理器之间连接有信号转换器，且信息采集模块包括用于检测甲烷富集箱内部气体的甲烷浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、温度传感器和压力传感器，所述解吸箱上设置有与控制处理器电连接的控制显示面板，所述通讯模块连接有接收终端。本发明专利技术可对页岩岩芯进行及时解吸与检测，对甲烷气体及氧气的浓度、含量、温度和压力进行实时监测。

Real-time monitoring device for shale desorption

【技术实现步骤摘要】
页岩解吸气实时监控装置
本专利技术涉及页岩分析检测
，具体涉及一种页岩解吸气实时监控装置。
技术介绍
页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，它能以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面。为了解页岩孔隙中气体的含量，需要对钻井岩芯样品的解吸气含量进行测定，从而决定是否可对该地区进行开采。现有解吸装置中，大多为对页岩气进行压裂收集的装置，将页岩气收集后再经过转移进行分析，缺乏一种现场解吸并马上进行检测的一体化装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种页岩解吸气实时监控装置，该装置可对页岩岩芯进行及时解吸与检测，对甲烷气体及氧气的浓度、含量、温度和压力进行实时监测。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：页岩解吸气实时监控装置，包括控制系统、解吸箱以及放置在解吸箱内的多个解吸装置，所述解吸箱上安装有多个甲烷富集箱，甲烷富集箱与解吸装置之间连接有集气管，控制系统包括控制处理器以及分别与控制处理器连接的信息采集模块和通讯模块，所述信息采集模块与控制处理器之间连接有信号转换器，且信息采集模块包括用于检测甲烷富集箱内部气体的甲烷浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、温度传感器和压力传感器，所述解吸箱上设置有与控制处理器电连接的控制显示面板，所述甲烷富集箱上设置有排气口，排气口处安装有与控制处理器电连接的电磁控制阀，所述通讯模块连接有接收终端。进一步地，所述解吸箱包括下箱体以及一体成型在下箱体顶部一侧并带有内腔的竖直箱板，所述多个解吸装置放置在下箱体内，所述控制系统集成设置在竖直箱板的内腔中，所述控制显示面板设置在竖直箱板的前表壁上，所述下箱体顶部设置有活动的密封盖板，所述多个甲烷富集箱安装在密封盖板上。进一步地，所述下箱体的前侧板为玻璃板。进一步地，所述解吸装置包括密封外筒以及套装在密封外筒内的压裂内筒，所述密封外筒包括密封筒体以及固定在密封筒体底部并带有内腔的下连接座，下连接座的内腔中设置有用于密封筒体内加热的加热器，所述压裂内筒包括压裂筒体以及固定在压裂筒体顶部的上连接座，上连接座上设置有与压裂筒体内腔连通的出气管，出气管与集气管连接，所述压裂筒体包括上筒体、下筒体以及竖直固定在上筒体下表面的多个侧压裂板，所述下筒体两端开口，且下筒体下端口中心处设置有支承板，支承板的侧壁通过多根支梁与下筒体的内壁固定连接，相邻支梁之间形成过孔，单个侧压裂板伸入至下筒体内并穿过对应的过孔，侧压裂板的内侧开有燕尾型滑槽，燕尾型滑槽内填充有可上下滑动的热膨胀条，所述支承板的侧壁上一体成型有多个与热膨胀条数量相等的托板，单个托板伸入对应的燕尾型滑槽内并用于托起热膨胀条，所述支承板的上表面设置有下盛放器，所述上筒体的内腔中设置有上盛放器，上盛放器和下盛放器中均填充有高热膨胀系数的耐火材料，所述上筒体与下筒体之间设置有调高机构,调高机构包括两根微调螺杆，所述上筒体和下筒体两侧的侧壁上均一体成型有凸耳，两根微调螺杆分别穿过上筒体两侧的凸耳，且每根微调螺杆穿过对应侧下筒体上的凸耳并配合有支撑螺母。进一步地，所述热膨胀条的内侧一体成型有多个挤压锥体，多个挤压锥体竖直均匀地排列在热膨胀条的内侧壁上，相邻热膨胀条上对应的挤压锥体上下错位排列。进一步地，所述密封筒体的内腔顶部设置有密封气环卡箍槽。进一步地，所述下连接座两侧与上连接座两侧之间设置有连接螺杆，连接螺杆一端固定在下连接座上，另一端穿过上连接座并配合有调节螺母。进一步地，还包括用于密封解吸箱和甲烷富集箱的保护外壳。进一步地，所述保护外壳包括外封壳体、活动顶板以及用于驱动活动顶板开闭的动力机构，所述外封壳体一侧开有与解吸箱适配的安装口，外封壳体通过安装口与解吸箱靠接并密封下箱体，所述外封壳体顶部开有燕尾型开口，活动顶板适配在燕尾型开口内，所述动力机构有两组，两组动力机构分别设置在活动顶板底部的两侧，动力机构包括顶升气缸和L型滑轨，L型滑轨固定在外封壳体的内壁上且其横轨位于其竖轨上方，所述顶升气缸的活塞杆端部固定有用于在L型滑轨竖轨内滑动的滑块，所述L型滑轨的横轨内设置有滑轮，所述活动顶板下表面的侧壁上固定有两个支脚，其中一个支脚通过转销与滑块铰接，另一个支脚通过轮轴与滑轮铰接。进一步地，所述外封壳体包括内壳体与外壳体，内壳体与外壳体之间具有间隙，内壳体与外壳体之间的间隙内填充有阻燃材料。本专利技术具有的有益效果是：1、通过将甲烷富集箱与解吸装置直接连接，并采用控制系统对甲烷富集箱内的气体进行参数测定、处理及反馈，不仅可实现页岩气的及时解吸与检测，而且数据可反馈于接收终端上，便于操作人员读取和接收，达到实时监控的目的；2、通过将解吸装置采用内外筒相互套装的形式，不仅便于拆装，而且结构简单、成本低下；3、通过采用高温使热膨胀条等耐火材料膨胀并对页岩岩芯进行多位面的柔性挤压，一方面接触均匀，挤压点均匀全面，可保证岩芯破裂的均匀度，从而充分获得页岩气，另一方面还可模拟地下高温的实验环境，从而使解吸出的页岩气更加准确化、标准化；4、通过设置保护外壳，可提高本装置的安全性，防止在进行解吸实验时页岩气因意外而大量泄露，一旦页岩气泄露过多，遇高温容易点燃，存在一定安全风险；5、通过在外封壳体内置动力机构，可通过外接开关驱动动力机构将活动顶板打开，避免人为直接接触而产生安全风险。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中解吸装置的结构示意图；图3为本专利技术中压裂内筒的结构示意图；图4为本专利技术中下筒体的内部结构示意图；图5为本专利技术中密封外筒的结构示意图；图6为本专利技术总控制系统的连接示意图；图7为本专利技术中保护外壳的结构示意图；图8为本专利技术中保护外壳的内部结构示意图。图中标记：1-下箱体；2-竖直箱板；3-甲烷富集箱；4-解吸装置；5-密封盖板；6-集气管；7-电磁控制阀；8-信息采集模块；9-控制显示面板；10-保护外壳；41-密封外筒；42-连接螺杆；43-出气管；44-压裂内筒；45-热膨胀条；46-支承板；47-支梁；48-托板；49-下盛放器；101-外封壳体；102-安装口；103-顶升气缸；104-活动顶板；105-L型滑轨；106-支脚；107-滑轮；108-滑块；109-阻燃材料；411-密封筒体；412-密封气环卡箍槽；413-下连接座；441-上连接座；442-上筒体；443-下筒体；444-微调螺杆；445-通孔；446-侧压裂板；447-燕尾型滑槽；448-耐火材料；451-挤压锥体。具体实施方式如图1～图8所示，本实施例提供的页岩解吸气实时监控装置包括控制系统、解吸箱以及放置在解吸箱内的多个解吸装置4，本实施例中，所述解吸箱的结构采用类似于开关柜的结构形式，不仅外形美观容易让人接受，而且集成度高，占地面积小。具体地，所述解吸箱包括下箱体1以及一体成型在下箱体1顶部背侧并带有内腔的竖直箱板2，所述多个解吸装置4放置在下箱体1内，所述控制系统集成设置在竖直箱板2的内腔中。所述下箱体1的前侧板为耐高温的玻璃板，可便于直观观察，且下箱体1顶部设置有活动的密封盖板5，密封盖板5两端采用插接的方式与下箱体1连接，密封盖板5上安装有多个甲烷富集箱3，甲烷富集箱3与解吸装置4之间连接有集气管6，本实施例中，控制系统包括控制处理器以及分别与控制处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.页岩解吸气实时监控装置，其特征在于：包括控制系统、解吸箱以及放置在解吸箱内的多个解吸装置，所述解吸箱上安装有多个甲烷富集箱，甲烷富集箱与解吸装置之间连接有集气管，控制系统包括控制处理器以及分别与控制处理器连接的信息采集模块和通讯模块，所述信息采集模块与控制处理器之间连接有信号转换器，且信息采集模块包括用于检测甲烷富集箱内部气体的甲烷浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、温度传感器和压力传感器，所述解吸箱上设置有与控制处理器电连接的控制显示面板，所述甲烷富集箱上设置有排气口，排气口处安装有与控制处理器电连接的电磁控制阀，所述通讯模块连接有接收终端。

【技术特征摘要】
1.页岩解吸气实时监控装置，其特征在于：包括控制系统、解吸箱以及放置在解吸箱内的多个解吸装置，所述解吸箱上安装有多个甲烷富集箱，甲烷富集箱与解吸装置之间连接有集气管，控制系统包括控制处理器以及分别与控制处理器连接的信息采集模块和通讯模块，所述信息采集模块与控制处理器之间连接有信号转换器，且信息采集模块包括用于检测甲烷富集箱内部气体的甲烷浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、温度传感器和压力传感器，所述解吸箱上设置有与控制处理器电连接的控制显示面板，所述甲烷富集箱上设置有排气口，排气口处安装有与控制处理器电连接的电磁控制阀，所述通讯模块连接有接收终端。2.根据权利要求1所述的页岩解吸气实时监控装置，其特征在于：所述解吸箱包括下箱体以及一体成型在下箱体顶部一侧并带有内腔的竖直箱板，所述多个解吸装置放置在下箱体内，所述控制系统集成设置在竖直箱板的内腔中，所述控制显示面板设置在竖直箱板的前表壁上，所述下箱体顶部设置有活动的密封盖板，所述多个甲烷富集箱安装在密封盖板上。3.根据权利要求2所述的页岩解吸气实时监控装置，其特征在于：所述下箱体的前侧板为玻璃板。4.根据权利要求1～3中任一项权利要求所述的页岩解吸气实时监控装置，其特征在于：所述解吸装置包括密封外筒以及套装在密封外筒内的压裂内筒，所述密封外筒包括密封筒体以及固定在密封筒体底部并带有内腔的下连接座，下连接座的内腔中设置有用于密封筒体内加热的加热器，所述压裂内筒包括压裂筒体以及固定在压裂筒体顶部的上连接座，上连接座上设置有与压裂筒体内腔连通的出气管，出气管与集气管连接，所述压裂筒体包括上筒体、下筒体以及竖直固定在上筒体下表面的多个侧压裂板，所述下筒体两端开口，且下筒体下端口中心处设置有支承板，支承板的侧壁通过多根支梁与下筒体的内壁固定连接，相邻支梁之间形成过孔，单个侧压裂板伸入至下筒体内并穿过对应的过孔，侧压裂板的内侧开有燕尾型滑槽，燕尾型滑槽内填充有可上下滑动的热膨胀条，所述支承板的侧壁上一体成型有多个与热膨胀条数量相等的托板，单个托板伸入对应的燕尾型滑槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚明辉，王东强，张烨毓，徐强，刘虎，
申请(专利权)人：四川省科源工程技术测试中心，
类型：发明
国别省市：四川,51