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，可用于非常規油氣勘探中頁巖解吸氣中甲烷碳同位素現場在線檢測，通過測量數據進行頁巖吸附性能、頁巖氣賦存狀態研宄。
【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，無法用于現場在線同位素分析。目前市場上出現了穩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其穩定同位素在線監測。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控設備。而現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場在線分析；2穩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。基于上述情況，本實用新型的目的是克服現有技術的局限性，實現頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現場在線檢測。
[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閥。
[0007]在本實用新型的一個優選實施方式中，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選實施方式中，所述同位素檢測儀是穩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場在線檢測，設計簡單、堅固耐用，非常適合在野外現場的中紅外激光吸收光譜的同位素分析儀作為檢測器，實現了頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現場在線檢測。
[0014]該實用新型裝置能夠實現頁巖解吸氣甲烷碳同位素的現場在線檢測，為頁巖氣賦存機理和相態轉化研宄提供基礎數據支撐。
【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閥。4.根據權利要求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
【申請號】CN201520119206
【發明人】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研究院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年2月28日