[实用新型]等温吸附测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及非常规气体勘探技术领域，尤其涉及非常规气体等温吸附测试系统。

背景技术

如煤层气作为一种典型的非常规天然气，在非常规气体中具有一定的代表性，其运聚机制和气藏模式与常规天然气均不相同，这些都直接制约了我国煤层气产业化的进程，利用高温、高压岩心测试分析技术为基础，充分考虑煤层气的吸附解吸特性，嫁接常规天然气成藏模拟技术，设计开发煤层气成藏模拟系统具有重要科学意义。

目前，开展石油天然气的模拟研究工作较多，如利用高温高压模拟实验装置进行天然气水溶对流实验，以及油气水相渗流实验等。所使用的实验设备是针对石油天然气特点设计制造。然而，煤层气不同于石油天然气，其运聚机制和气藏模式与常规石油天然气均不相同，石油天然气实验设备难以应用到煤层气的实验技术领域。

工程技术人员为解决石油天然气模拟实验设备不能应用到煤层气实验中的问题，针对煤层气的特点研制了实验设备。如中国专利公开号为200420093572.0，它公开了一种煤层气成藏模拟装置，该设备由气体增压泵、恒温柜、控制系统及计算机采集处理系统组成。特性是在恒温柜内有多功能岩心仓，岩心仓两端有压力传感器和温度传感器，进气端采用管线、阀与气体增压泵相连，为岩心仓提供模拟试验压力，模拟不同温度，不同压力，不同水动力条件下煤层气的保存条件利用传感器和计算机采集实验数据，进行对比、分析，研究煤层气的运移方式和气藏的封盖能力。

前述公开文件的煤层气成藏模拟装置的作用是研究煤层气的运移方式和气藏的封盖能力，在技术领域存在一定的局限性；且其操作方式为电控方式，非常规气体作为特殊气体直接用电路驱动存在很高的安全隐患；另外，柱塞式增压泵为试样加压的最高耐压为20mpa，而大多数非常规气体的模拟地藏环境的压力值往往大于20mpa；以及恒温柜最高温为100℃温差难以控制等，都有可能导致获得的数据不稳定、有偏差等。

如上所述煤层气是作为一种非常规气体的典范，是作为一种参考气体的体现，并不直接制约说明书对非常规气体的描述。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的等温吸附测试系统，解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种等温吸附测试系统，包括机械执行系统、增压泵、恒温油槽控制系统和数据采集系统，所述机械执行系统包括梭阀、第一调压阀、两个关断阀、两个安全阀、两个第二调压阀、至少三个压力变送器和至少一个气动切换阀，所述两个关断阀一端分别与气源连接，另一端分别与所述两个安全阀连接，所述梭阀的两个输入端分别与所述两个安全阀连接，所述梭阀的输出端和所述增压泵输入端连接，所述增压泵的两个输出端分别与所述两个第二调压阀连接，其中一个所述第二调压阀通过所述第一调压阀与压缩空气源连接，另外一个所述第二调压阀通过所述压力变送器与所述气动切换阀连接，所述气动切换阀分别与参考罐和样品罐连接；

所述参考罐的另一端和所述样品罐另一端分别连接一个压力变送器，与所述参考罐连接的所述压力变送器和与样品罐连接的所述压力变送器之间连接一个所述数据采集装置，所述样品罐内设有存储腔；

所述恒温油槽内设有制冷器、加热器、传送泵和温度仪，所述温度仪控制所述制冷器和所述加热器进行温度调节，所述传送泵控制所述恒温油槽内的液体进行循环。

优选的，所述的恒温油槽温度能够控制在15摄氏度至95摄氏度之间。

优选的，所述存储腔采用双层盖密封方式，所述存储腔内设有一个可更换的10-200目的筛网。

优选的，所述样品罐的数量为1-4个。

优选的，所述样品罐能够单独运行或同时运行。

优选的，所述样品罐罐体两端采用T型压帽压紧封头，所述封头外设有圆形槽，所述圆形槽内设置聚四氟垫，外部有凹型压帽将所述T型压帽和所述样品罐罐体密封螺纹连接，所述凹型压帽与高压管连接，所述T型压帽压紧所述封头时，所述封头内部的所述聚四氟垫圈紧贴罐体内壁，所述凹型压帽与所述样品罐罐体连接，所述高压管与所述样品罐内部密封。

本实用新型的有益效果可以总结如下：

本实用新型的等温吸附测试系统通过压力变化计算出参考腔、样品腔体积，再推导出可吸附物吸附的非常规气体的体积。采用多级控制技术，实现对特种气体的安全驱动。

本实用新型的存储仓一端的端盖内部设有一个10-200目的筛网，将吸附物质装入存储仓进行模拟测试的目的，防止可吸附物由于压力变化而溢出。

本实用新型解决了对非常规气体检测单一，设备多样时间成本高的问题。