[发明专利]一种可精确控压的气体吸附解析方法及装置

说明书

本发明涉及一种可精确控压的气体吸附解析方法及装置，其特征在于：设置气体吸附解析装置；对装置抽真空，使第一参比室、样品室和第二参比室内压力为0；确定第一参比室的容积、样品室的容积和第二参比室的容积；将岩石样品放入样品室内，确定岩石样品体积；向装置注入气体，计算在样品室内的压力达到每个吸附平衡目标压力时岩石样品对气体的吸附量；当样品室内的压力达到最高的吸附平衡目标压力后，减小样品室内的气体，样品室内的岩石样品对气体发生解析作用，计算在样品室内的压力达到每个解析平衡目标压力时岩石样品对气体的吸附量。本发明提供一种可精确控压的气体吸附解析装置及方法，可广泛应用于页岩气/煤层气的吸附解析中。

技术领域

本发明涉及一种气体吸附解析方法及装置，特别是关于一种可精确控压的气体吸附解析方法及装置。

背景技术

国内外学者(如美国Reven ridge Resources、Terratek公司)在对煤系泥岩和页岩的吸附性能进行研究时，大多采用容量法等温吸附仪。国内外学者在利用容量法对煤系泥岩和页岩等温吸附特征进行研究时发现，在利用容量法对页岩或煤样吸附甲烷进行测试时，对于样品室的压力(即吸附平衡压力)不可精确控制，目前所得的等温吸附实验报告数据表中记录的吸附平衡压力变化性较大，没有可横向对比性(即同一吸附平衡压力下，不同样品之间的吸附性能对比)；此外，现有的容量法吸附仪器只能单纯的模拟出随机多个压力点的吸附实验，然后通过郎格缪尔等模型拟合得到等温吸附曲线，而无法实现直接模拟已知确定的真实地层压力点的样品的吸附实验。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可精确控制样品室压力，直接模拟岩石样品在确定的吸附解析平衡目标压力下气体吸附量的可精确控压的气体吸附解析方法及装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种可精确控压的气体吸附解析方法，包括以下步骤：

1)设置气体吸附解析装置，其包括气体注入系统、第一真空泵、第一参比室、样品室、第二参比室、第二真空泵、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和温度传感器；

位于气体注入系统与第一真空泵的输出端气体管道上设置有第一阀门；位于第一参比室与样品室之间的气体管道上设置有第二阀门；位于样品室与第二参比室之间的气体管道上设置有第三阀门；位于第二参比室与第二真空泵之间的气体管道上设置有第四阀门；

2)对气体吸附解析装置进行抽真空操作，使得第一参比室、样品室和第二参比室内的压力为0；

3)确定第一参比室的容积V参1、样品室的容积V样和第二参比室的容积V参2；

4)将岩石样品放入样品室内，确定岩石样品的体积V岩；

5)通过气体注入系统向气体吸附解析装置注入气体，样品室内的岩石样品对气体进行吸附作用，计算在样品室内的压力达到每个吸附平衡目标压力时岩石样品对气体的吸附量；

6)当样品室内的压力达到最高的吸附平衡目标压力后，减小样品室内的气体，样品室内的岩石样品对气体发生解析作用，计算在样品室内的压力达到每个解析平衡目标压力时岩石样品对气体的吸附量。

所述步骤3)中，确定第一参比室的容积V参1、样品室的容积V样和第二参比室的容积V参2，包括以下步骤：