[发明专利]一种用于土壤解吸气解吸的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及地表油气地球化学勘探领域，尤其涉及一种用于土壤解吸气解吸的装置，以及一种使用这种装置的方法。

背景技术

油气藏中的轻烃可以以微弱但可检出的量近似垂直地渗透到地表土壤中，这是油气地球化学勘探的理论基础。在油气藏上方近地表的土壤中，由于垂向微渗透烃的加入，结果形成了相对比油气藏外围背景烃浓度要高的烃类异常。利用运移烃在地表留下的异常标志可以预测地下含油气远景。所以烃类气体测量法是地表油气化探中应用最广泛且公认较有效的方法。

但是目前提取土壤轻烃的方法(例如，酸解烃、热释烃、荧光法等)中，常常将土壤样品从野外运回实验室，晾干后，再粉碎至一定目数，然后再脱气或萃取检测。其中能直接反映地下油气信息动态变化的烃类在运送和晾干过程中会部分散失，从而影响检测精度。而顶空轻烃法虽然采用野外采集土壤样本后现场立即封存，当气、液(固)相平衡时检测气相中轻烃的含量，但是土壤样本中的烃类气体没有完全解吸，也影响了检测结果的精准性。

因此，需要设计一种装置和方法，既能避免土壤解吸气解吸试验前烃类气体的散失，又能使在试验中烃类气体解吸更完全。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述问题，本发明提出了一种用于土壤解吸气解吸的装置，其结构简单、密封效果好、使用方便。本发明还涉及使用这种装置的方法。

根据本发明的一方面，提供了一种用于土壤解吸气解吸的装置，其包括安装台、固定设置在安装台上的驱动机构、用于容纳土壤样本的容器，以及设置在容器中的搅拌机构，在安装台的表面上设置凹形的定位部，驱动机构包含绕定位部设置的磁体，以及操作性地连接到磁体并能驱动磁体移动的马达，容器包含容器主体和与容器主体密封式连接的容器盖，容器主体的端壁上设置液口和气口，容器盖的端壁上设置向外突出的用于与定位部配合的容纳部，搅拌机构包括传动轴、固定设置在传动轴的一端的感应体和固定设置在传动轴的另一端的搅拌件，其中，感应体设置在容纳部中，使得容器安装到安装台后，感应体在磁体驱动下随之转动，并通过传动轴带动搅拌件搅拌土壤以实现解吸气解吸。

由此，能将现场取的土壤样本立即装入容器主体中，并用容器盖密封保存在容器中，所以能避免土壤样本在运输或晾干过程中的散失。通过在容器内设置搅拌机构，在土壤解吸气解吸的试验过程中，对土壤样本进行搅拌，使烃类气体解吸更完全。同时，加速了烃类气体的解吸速度，从而节约了试验时间。并且此装置结构简单，容易实现。

在一个实施例中，搅拌件具有轮毂以及固定设置在轮毂上的搅拌叶片，搅拌叶片与轮毂结合的根部和轮毂的旋转轴成第一夹角，其中，轮毂固定套接在传动轴的另一端上。优选地，第一夹角为锐角。例如第一夹角为20°。通过这种设置提高了旋转叶片的搅拌效果，有利于烃类气体更完全的解吸。同时提高了旋转叶片运行的稳定性和可靠性，保证了装置的使用安全性。

在一个实施例中，搅拌件的径向尺寸与容器主体的内壁的径向尺寸比为0.5～0.85。如果搅拌件的径向尺寸过大，与容器主体的内壁间隙很小，在搅拌过程中，产生的力矩大，并使得搅拌效果不好。甚至还会发生搅拌叶片与容器主体的内壁运动干涉的现象。同时，如果搅拌件的径向尺寸过小，与容器主体的内壁间隙很大，不能对土壤样本进行充分地搅拌，并使得搅拌效果不好。因此，通过这种设置使得搅拌效果好，有利于烃类气体更完全的解吸。同时，通过这种设置保证了搅拌件运行的稳定性。

在一个实施例中，轮毂和搅拌叶片均由不锈钢制成。优选地，在轮毂和搅拌叶片上包覆聚四氟乙烯。通过这种设置，提高了轮毂和搅拌叶片的抗腐蚀能力，同时使得制造成本比较低。

在一个实施例中，在容纳部内固定轴承座，在轴承座内设置用于供传动轴穿过的轴承。

在一个实施例中，在容纳部的开口端设置密封组件，密封组件上设置有用于传动轴穿过的通孔。通过设置密封组件，防止土壤或泥浆进入容纳部，从而保护了设置在容纳部中的轴承和磁体。

在一个实施例中，感应体可构造为永久磁铁或铁磁性金属块。通过这种设置可以与磁体配合，从而在磁体带动下旋转。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：向容器主体内装入一定量的水或饱和氯化钠溶液，将土壤样品放入容器主体内，利用容器盖密封容器主体，打开气口，通过液口向容器主体内注入水或饱和氯化钠溶液，将容器主体内的空气排空，再将气口密封；

步骤二：通过液口从容器内抽取一定量的水或饱和氯化钠溶液，使容器内为负压；