一種頁巖解吸氣中甲烷碳同位素實時在線檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于油氣勘探領域，可用于非常規(guī)油氣勘探中頁巖解吸氣中甲烷碳同位素現(xiàn)場在線檢測，通過測量數(shù)據(jù)進行頁巖吸附性能、頁巖氣賦存狀態(tài)研宄。
【背景技術】
[0002]同位素分析技術主要集中在實驗室內，通過同位素磁質譜對樣品的同位素比值進行測定。磁質譜受體積、重量、輔助設備等因素影響，無法用于現(xiàn)場在線同位素分析。目前市場上出現(xiàn)了穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀，具有一定的野外便攜性和易操作性，主要用于大氣背景下，溫室氣體0)2其穩(wěn)定同位素在線監(jiān)測。相對而言，對于烴類氣體、尤其高濃度甲烷同位素的實時在線監(jiān)測，缺少必要的技術手段。在頁巖氣勘探研宄中，頁巖解吸過程時間長，解吸過程中甲烷同位素變化顯著，但缺少對其解吸過程中碳同位素變化的在線實時監(jiān)控設備，無法滿足對頁巖氣賦存機理研宄的需要。
【實用新型內容】
[0003]目前缺少對頁巖解吸過程中甲烷碳碳同位素變化的在線實時監(jiān)控設備。而現(xiàn)有技術存在一定的局限性高精度同位素質譜儀不適用于現(xiàn)場在線分析；2穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀主要用于大氣背景下0)2同位素的分析?；谏鲜銮闆r，本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的局限性，實現(xiàn)頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現(xiàn)場在線檢測。
[0004]本實用新型涉及一種頁巖解吸氣中甲烷碳同位素實時在線檢測裝置，所述裝置包括使用導管依次連接的頁巖解吸罐、集氣瓶、混氣盒、燃燒爐和同位素檢測儀。
[0005]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述頁巖解吸罐與所述集氣瓶間設有質量流量計。
[0006]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述頁巖解吸罐與所述質量流量計間設有手動調節(jié)閥。
[0007]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述集氣瓶的下部浸沒于裝有液氮的液氮杯中。
[0008]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述的集氣瓶與所述的混氣盒間設有采氣栗O
[0009]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述集氣瓶上部設有取樣口，所述取樣口與所述采氣泵通過導管連接。
[0010]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述混氣盒具有三個進氣孔，分別與采氣泵、氮氣進氣管和氧氣進氣管連接。
[0011]在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，所述同位素檢測儀是穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]該裝置用于頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現(xiàn)場在線檢測，設計簡單、堅固耐用，非常適合在野外現(xiàn)場的中紅外激光吸收光譜的同位素分析儀作為檢測器，實現(xiàn)了頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現(xiàn)場在線檢測。
[0014]該實用新型裝置能夠實現(xiàn)頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現(xiàn)場在線檢測，為頁巖氣賦存機理和相態(tài)轉化研宄提供基礎數(shù)據(jù)支撐。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型頁巖解吸氣中甲烷碳同位素實時在線檢測裝置。
[0016]附圖標記:
[0017]1-頁巖解吸罐、2-調節(jié)閥、3-質量流量計、4-液氮容器、5-集氣瓶、6_采氣泵、7-混氣盒、8-燃燒爐、9-同位素比紅外光譜儀、10-氮氣進氣管、11-氧氣進氣管、12-放空口、13-取樣口。
【具體實施方式】
[0018]以下結合實施例對本實用新型進行詳細說明，但本實用新型的范圍并不限于以下實施例。
[0019]下面結合附圖對本實用新型的裝置工作原理進一步說明:
[0020]如圖1所示圖中I為頁巖解吸罐，外部有加熱套，巖心置于解吸罐中加熱釋氣；2為手動調節(jié)閥，可對流量進行控制；3為質量流量計用于對頁巖解吸氣量進行計量；4為液氮容器5為集氣瓶，集氣瓶對解吸氣進行收集，經過液氮浴去除水汽、二氧化碳和C2+烴類氣體的干擾；6為采氣泵可設定流量將集氣瓶中氣體送入混氣盒7中與一定量的氮氣、氧氣混合，送入燃燒爐8中，甲烷被氧化成二氧化碳，得到CO2濃度與空氣背景值相近的待測氣體，進入穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀9中，檢測碳同位素比值。
[0021]實施例1:
[0022]頁巖巖心樣品放入解吸罐內，開啟調節(jié)閥，質量流量計記錄氣體流量，集氣瓶浸入液氮中，去除H20、CO2, C2+烴類氣體的干擾，此時采氣泵開始工作(流速設定為lmL/min)，混氣盒外接N2流速為60mL/min、0 2流速15mL/min。樣品氣體被引入混氣盒并充分混合，進入600°C燃燒爐中，甲烷被氧化成二氧化碳，得到CO2濃度與空氣背景值相近的待測氣體，并以76mL/min的流速進入穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀，實時在線檢測碳同位素比值。
【主權項】
1.一種頁巖解吸氣中甲烷碳同位素實時在線檢測裝置，所述裝置包括使用導管依次連接的頁巖解吸罐、集氣瓶、混氣盒、燃燒爐和同位素檢測儀。2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述頁巖解吸罐與所述集氣瓶間設有質量流量計。3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述頁巖解吸罐與所述質量流量計間設有手動調節(jié)閥。4.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述集氣瓶的下部浸沒于裝有液氮的液氮容器中。5.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述的集氣瓶與所述的混氣盒間設有采氣泵。6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述集氣瓶上部設有取樣口，所述取樣口與所述采氣泵通過導管連接。7.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述混氣盒具有三個進氣孔，分別與采氣泵、氮氣進氣管和氧氣進氣管連接。8.根據(jù)權利要求1-3中任意一項所述的裝置，其特征在于，所述同位素檢測儀是穩(wěn)定同位素比紅外光譜儀。
【專利摘要】本實用新型涉及一種頁巖解吸氣中甲烷碳同位素實時在線檢測裝置，所述裝置包括使用導管依次連接的頁巖解吸罐、集氣瓶、混氣盒、燃燒爐和同位素檢測儀。
【IPC分類】G01N21/3504
【公開號】CN204705584
【申請?zhí)枴緾N201520119206
【發(fā)明人】陶成, 騰格爾, 翟常博, 俞凌杰, 王杰, 楊華敏, 王萍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年2月28日