一種頁巖殘余氣測定樣品罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及頁巖氣設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種頁巖殘余氣測定樣品罐。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣是蘊(yùn)藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，是一種寶貴的自然資源。頁巖氣的形成和富集有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。較常規(guī)天然氣相比，頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點(diǎn)，大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁巖氣井能夠長期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。
[0003]頁巖樣品從頁巖層中開采取出之后，受溫度與壓力的變化，吸附在頁巖樣品內(nèi)的一部分頁巖氣會(huì)發(fā)生解析并釋放，由于頁巖樣品孔隙封閉、裂縫發(fā)育程度等問題，頁巖樣品中還會(huì)殘留一部分氣體，需要將頁巖樣品粉碎之后這部分氣體才會(huì)釋放出。這部分氣體稱為頁巖殘余氣或簡稱殘余氣。
[0004]殘余氣在可通過壓裂等方法進(jìn)行開采，這部分頁巖氣在頁巖層內(nèi)占比較多，不能忽視。目前我國頁巖殘余氣試驗(yàn)中采用的樣品罐采用壓合方式密閉，在試驗(yàn)中，將樣品裝入樣品罐體內(nèi)，將罐蓋放置在罐體上，通過震動(dòng)機(jī)上的壓力桿將罐體及罐蓋密封并固定在震動(dòng)機(jī)上，然后進(jìn)行測試。
[0005]這種裝置中的樣品罐是壓力機(jī)的附屬結(jié)構(gòu)，沒有獨(dú)立性，使用不方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)也不能滿足改變溫度等條件的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種頁巖殘余氣測定樣品罐，旨在提供一種獨(dú)立的樣品罐，以改善上述問題。
[0007]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種頁巖殘余氣測定樣品罐，包括可拆卸連接的罐體及罐蓋，所述罐蓋上設(shè)有固定槽以及排氣管，所述排氣管上設(shè)有密封裝置，通過該密封裝置可打開或密封所述排氣管。
[0009]這種頁巖殘余氣測定樣品罐結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有獨(dú)立性，能夠脫離震動(dòng)機(jī)使用，可改變溫度等其他測量條件來進(jìn)行測試，可更精準(zhǔn)地測量出頁巖樣品內(nèi)殘余氣的含量，因此更加實(shí)用。
[0010]進(jìn)一步地，所述密封裝置包括螺栓，所述排氣管的內(nèi)壁設(shè)有與螺栓的外螺紋匹配的內(nèi)螺紋。
[0011]在密封排氣管時(shí)，將螺栓擰到排氣管上即可，非常方便，且密封效果極好；需要打開排氣管時(shí)擰下螺栓即可。
[0012]進(jìn)一步地，所述排氣管的側(cè)壁設(shè)有插孔，所述密封裝置包括設(shè)于該插孔內(nèi)的第一密封片，排氣管的內(nèi)壁設(shè)有與第一密封片的輪廓匹配的第二密封片，所述第二密封片的側(cè)壁設(shè)有滑槽，第一密封片的側(cè)壁設(shè)有可在所述滑槽內(nèi)滑動(dòng)的滑條。
[0013]這種密封裝置在使用時(shí)，向內(nèi)滑動(dòng)第一密封片，使其與第二密封片完全貼合，可使排氣管密封；向外滑動(dòng)第一密封片，使其與第二密封片分離，第一密封片與第二密封片之間形成開口，可打開排氣管，使罐體內(nèi)的頁巖氣從排氣管排出。
[0014]在向外滑動(dòng)第一密封片時(shí)，滑動(dòng)的幅度越大，第一密封片與第二密封片之間形成的開口就越大，頁巖氣的排出速度越快。但要保證不能使第一密封片完全與第二密封片分離，也就是說不能將第一密封片從插孔內(nèi)完全滑出，以防頁巖氣從插孔內(nèi)泄漏，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
[0015]在制作時(shí)可使第一密封片與插孔較為緊密地配合，確保樣品罐在震動(dòng)時(shí)第一密封片不會(huì)自動(dòng)滑出或掉落。同時(shí)，也可以在第一密封片的外側(cè)設(shè)置拉手等其他結(jié)構(gòu)，使其更容易拉動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一密封片上設(shè)有卡環(huán)，排氣管的外側(cè)設(shè)有卡扣，當(dāng)?shù)谝幻芊馄迦氩蹇讜r(shí)可通過所述卡環(huán)及卡扣將第一密封片固定。
[0017]增設(shè)的卡環(huán)及卡扣使第一密封片能更為穩(wěn)定的固定，確保樣品罐震動(dòng)時(shí)第一密封片不會(huì)滑動(dòng)?？ōh(huán)及卡扣并不限于一組，兩組卡環(huán)及卡扣的固定效果會(huì)更好。
[0018]進(jìn)一步地，所述罐蓋與罐體之間設(shè)有密封圈。密封圈使二者的密封性能更好。
[0019]進(jìn)一步地，所述罐蓋與罐體上分別設(shè)有多個(gè)相應(yīng)的固定環(huán)，每一個(gè)固定環(huán)上設(shè)有安裝孔。連接罐蓋與罐體時(shí)，用螺栓穿過罐蓋與罐體上的安裝孔，用螺母將螺栓鎖死即可使罐蓋與罐體密封。
[0020]進(jìn)一步地，位于罐體上的安裝孔內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋。在使用時(shí)可直接將螺栓旋擰在內(nèi)螺紋上，不需要借助螺母將其鎖緊，使其更加方便。
[0021]進(jìn)一步地，所述罐蓋及罐體上均設(shè)置有四個(gè)所述固定環(huán)。這種數(shù)量的固定環(huán)密封效果好，制造成本低。
[0022]進(jìn)一步地，所述罐蓋與罐體用鑄鐵制成。鑄鐵制成的罐蓋與罐體可在高溫高壓及強(qiáng)烈震動(dòng)撞擊的情況下保持穩(wěn)定，使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝽樌€(wěn)定的進(jìn)行。同時(shí)其成本也較為合理。
[0023]進(jìn)一步地，所述罐體的內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)突起。工作時(shí)，震動(dòng)機(jī)帶動(dòng)樣品罐震動(dòng)，使頁巖樣品在罐體內(nèi)震動(dòng)，頁巖樣品撞擊到突起后會(huì)更快地破碎，因此，突起的設(shè)置可大幅提高碎樣效率，縮短碎樣時(shí)間，提高工作效率。這種結(jié)構(gòu)的樣品罐不需要借助破碎塊即可使頁巖樣品破碎，或者結(jié)合破碎塊使用使頁巖樣品更快更好地破碎。
[0024]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過上述設(shè)計(jì)得到的頁巖殘余氣測定樣品罐，使用時(shí)，將需要測定殘余氣的頁巖樣品及碎樣使用的破碎塊(一般為鐵塊)，放入罐體內(nèi)，將罐蓋蓋在罐體上并使二者密封相連，通過密封裝置將排氣管密封，將該樣品罐放在震動(dòng)機(jī)上，通過固定槽將其固定，打開震動(dòng)機(jī)帶動(dòng)樣品罐震動(dòng)，破碎塊在震動(dòng)的過程中可將頁巖樣品擊碎。
[0025]一定時(shí)間后，待頁巖樣品破碎至顆粒狀后關(guān)閉震動(dòng)機(jī)，將樣品罐取下，放置在設(shè)定好溫度的水浴鍋中，待樣品罐溫度恒定時(shí)，通過密封裝置將排氣管打開，并將排氣管接到計(jì)量裝置上測定殘余氣體的含量。
[0026]這種頁巖殘余氣測定樣品罐結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有獨(dú)立性，能夠脫離震動(dòng)機(jī)使用，可改變溫度等其他測量條件來進(jìn)行測試，可更精準(zhǔn)地測量出頁巖樣品內(nèi)殘余氣的含量，因此更加實(shí)用。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0028]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的主視圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的俯視圖；
[0030]圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的排氣管的主視圖；
[0031]圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的剖視圖；
[0032]圖5是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的排氣管的主視圖；
[0033]圖6是圖5的A-A視圖；
[0034]圖7是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的排氣管打開時(shí)的縱向剖視圖；
[0035]圖8是圖5的B-B視圖；
[0036]圖9是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的排氣管打開時(shí)的橫向剖視圖；
[0037]圖10是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的第一密封片的主視圖；
[0038]圖11是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的第一密封片的俯視圖；
[0039]圖12是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的第二密封片的軸測圖；
[0040]圖13是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的頁巖殘余氣測定樣品罐的排氣管的軸測圖。
[0041]圖中標(biāo)記分別為:
[0042]罐體101 ;罐蓋102 ;固定槽103 ;排氣管104 ;插孔105 ;滑槽106 ;第一密封片107 ；第二密封片108 ;卡環(huán)109 ;卡扣110 ;密封圈111 ;固定環(huán)112 ;突起113 ;螺栓114 ;滑條115。
【具體實(shí)施方式】
[0043]頁巖樣品從頁巖層中開采取出之后，受溫度與壓力的變化，吸附在頁巖樣品內(nèi)的一部分頁巖氣會(huì)發(fā)生解析并釋放，由于頁巖樣品孔隙封閉、裂縫發(fā)育程度等問題，頁巖樣品中還會(huì)殘留一部分氣體，需要將頁巖樣品粉碎之后這部分氣體才會(huì)釋放出。這部分氣體稱為頁巖殘余氣或簡稱殘余氣。
[0044]殘余氣在可通過壓裂等方法進(jìn)行開采，這部分頁巖氣在頁巖層內(nèi)占比較多，不能忽視。目前我國頁巖殘余氣試驗(yàn)中采用的樣品罐采用壓合方式密閉，在試驗(yàn)中，將樣品裝入樣品罐體內(nèi)，將罐蓋放置在罐體上，通過震動(dòng)機(jī)上的壓力桿將罐體及罐蓋密封并固定在震動(dòng)機(jī)上，然后進(jìn)行測試。
[0045]這種裝置中的樣品罐是壓力機(jī)的附屬結(jié)構(gòu)，沒有獨(dú)立性，使用不方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)也不能滿足改變溫度等條件的要求。
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員長期以來一直在尋求一種改善該問題的工具或方法。
[0047]鑒于此，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者通過長期的探索和嘗試，以及多次的實(shí)驗(yàn)和努力，不斷的改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了一種頁巖殘余氣測定樣品罐，這種樣品罐結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，可獨(dú)立使用，相比于現(xiàn)有的樣品罐大幅提高了方便性及實(shí)用性。
[0048]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。