【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超临界二氧化碳萃取页岩油，特别是涉及一种页岩溶胀形变试验装置及其使用方法。
技术介绍
1、超临界二氧化碳萃取是页岩油开发的重要技术，超临界二氧化碳在地下即可以实现压裂岩缝，同时还能够利用其溶解能力将页岩中的有机质从地层中分离，是如今页岩油开发已有的技术手段之一。
2、现有的超临界二氧化碳与岩芯相互作用研究的设备存在两个缺点：①高压釜较小，且尺寸固定，横向的试样摆放方法导致多数设备仅能对标准尺寸的岩芯开展研究，这也导致了釜内可改造空间较小，仅能完成预定的实验目标；②封闭的釜体仅能通过传感器检测数据变化，难以对试样形貌变化进行实时观测；③超临界二氧化碳在与页岩溶胀过程中的气体成分及性质难以开展实时监测。
3、如公开号为cn202210992014.0的一种超临界二氧化碳溶胀沥青系统以及运行方法中，包括向釜体内输送液态二氧化碳的供气系统、内置有用于溶胀的沥青的釜体、用于将液态二氧化碳升温的恒温水浴锅以及用于出气体的排气系统。该方案中无法实时的检测数据的变化以及对试样的外貌形变进行观测，且无法对气体成分进行及时的分析检测。
4、为了解决上述问题，本专利技术提供一种页岩溶胀形变试验装置及其使用方法，来解决以往的页岩溶胀形变试验装置无法对试样外貌进行实时观测且无法对气体进行分析检测的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种页岩溶胀形变试验装置及其使用方法，达到能够实时监测试样的形貌变化以及气体分析检测的目的。
2、为实现
3、一种页岩溶胀形变试验装置，包括釜体、与所述釜体连通的二氧化碳加入系统、加压及压力检测系统、温度控制系统、真空系统以及气体收集系统，所述釜体包括设置有观察窗的釜体以及设置在所述釜体内用于固定试样的固定装置，所述二氧化碳加入系统用于对所述釜体内通入二氧化碳并使釜体内的二氧化碳压力达到设定值，所述加压及压力检测系统用于对试样加压并检测试样的膨胀量，所述温度控制系统用于控制所述釜体内的温度，所述气体收集系统用于收集釜体内反应后的气体。
4、优选地，所述二氧化碳加入系统包括通过第一管道依次连接的二氧化碳存储罐、第一阀门、增压泵、储气罐、设置在所述储气罐上的电接点压力表、调节阀、压力表以及第二阀门，所述第一管道与所述釜体连通。
5、优选地，所述增压泵连接电磁阀和驱动气源。
6、优选地，所述真空系统包括通过第二管道依次连接的真空泵、真空缓冲罐、设置在所述真空缓冲罐上的真空压力表以及抽真空阀，所述第二管道与所述第一管道连通。
7、优选地，所述加压及压力检测系统包括设置在所述釜体内的承压活塞、设置在所述釜体外并与所述承压活塞通过第三管道连接的手动泵以及用于检测压力的压力传感器，所述第三管道上设置有第三阀门。
8、优选地，所述气体收集系统包括通过第四管道与所述釜体连接的取样瓶，所述第四管道上设置有第四阀门。
9、优选地，所述固定装置包括夹持器。
10、优选地，所述固定装置为设置在所述釜体底部的凹槽。
11、一种页岩溶胀形变试验装置的使用方法，包括以下步骤：
12、打开釜体，将试样放置在釜体内的固定装置上并进行固定后，关闭釜体；
13、打开所述第三阀门和压力传感器，通过所述手动泵增压至试样所需的设定值；
14、关闭所述第三阀门和第一阀门，打开所述抽真空阀、第二阀门、第四阀门和真空泵，将所述釜体、二氧化碳加入系统一气体收集系统抽真空后关闭抽真空阀；
15、关闭第四阀门，打开增压泵、第一阀门以及温度控制系统，同时向所述釜体内注入二氧化碳并达到目标压力值，温度控制系统控制所述釜体内的温度达到目标温度值；
16、保持温压条件直到目标时间完成，并在过程中记录压力传感器变化；
17、关闭第二阀门，打开第四阀门，收集釜体内的气体；
18、打开第三阀门，完成泄压后打开釜体，取出试样，完成试验。
19、优选地，所述目标压力值为0mpa至30mpa，工作温度为20℃至100℃。
20、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
21、1.本专利技术在釜体上增加了观察窗使实验者能够实时监测试样的形貌变化；还增加了气体收集系统，能够链接色谱质谱，允许气体成分及同位素检测，在分析萃取得到的化合物同时，分析二氧化碳气体在与干酪根发生溶胀作用后的同位素分馏现象。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，包括釜体、与所述釜体连通的二氧化碳加入系统、加压及压力检测系统、温度控制系统、真空系统以及气体收集系统，所述釜体包括设置有观察窗的釜体以及设置在所述釜体内用于固定试样的固定装置，所述二氧化碳加入系统用于对所述釜体内通入二氧化碳并使釜体内的二氧化碳压力达到设定值，所述加压及压力检测系统用于对试样加压并检测试样的膨胀量，所述温度控制系统用于控制所述釜体内的温度，所述气体收集系统用于收集釜体内反应后的气体。
2.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述二氧化碳加入系统包括通过第一管道依次连接的二氧化碳存储罐、第一阀门、增压泵、储气罐、设置在所述储气罐上的电接点压力表、调节阀、压力表以及第二阀门，所述第一管道与所述釜体连通。
3.根据权利要求2所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述增压泵连接电磁阀和驱动气源。
4.根据权利要求2所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述真空系统包括通过第二管道依次连接的真空泵、真空缓冲罐、设置在所述真空缓冲罐上的真空压力表以及抽真空阀，所述
5.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述加压及压力检测系统包括设置在所述釜体内的承压活塞、设置在所述釜体外并与所述承压活塞通过第三管道连接的手动泵以及用于检测压力的压力传感器，所述第三管道上设置有第三阀门。
6.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述气体收集系统包括通过第四管道与所述釜体连接的取样瓶，所述第四管道上设置有第四阀门。
7.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述固定装置包括夹持器。
8.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述固定装置为设置在所述釜体底部的凹槽。
9.一种页岩溶胀形变试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置的使用方法，其特征在于，所述目标压力值为0MPa至30MPa，工作温度为20℃至100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，包括釜体、与所述釜体连通的二氧化碳加入系统、加压及压力检测系统、温度控制系统、真空系统以及气体收集系统，所述釜体包括设置有观察窗的釜体以及设置在所述釜体内用于固定试样的固定装置，所述二氧化碳加入系统用于对所述釜体内通入二氧化碳并使釜体内的二氧化碳压力达到设定值，所述加压及压力检测系统用于对试样加压并检测试样的膨胀量，所述温度控制系统用于控制所述釜体内的温度，所述气体收集系统用于收集釜体内反应后的气体。
2.根据权利要求1所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述二氧化碳加入系统包括通过第一管道依次连接的二氧化碳存储罐、第一阀门、增压泵、储气罐、设置在所述储气罐上的电接点压力表、调节阀、压力表以及第二阀门，所述第一管道与所述釜体连通。
3.根据权利要求2所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述增压泵连接电磁阀和驱动气源。
4.根据权利要求2所述的一种页岩溶胀形变试验装置，其特征在于，所述真空系统包括通过第二管道依次连接的真空泵、真空缓冲罐...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁天，于志强，邹艳荣，彭平安，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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