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能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，氧化室中設置有水銀蒸汽電弧燈管，氧化室設置有電源，電源與水銀蒸汽電弧燈管連接，水銀蒸汽電弧燈管套合有盤管，盤管連接有進氣管，盤管連接有出氣管，進氣管上設置有電導率傳感器一，盤管設置有分離器，分離器與盤管、出氣管一和液體管連通，液體管上設置有電導率傳感器二，出氣管一上設置有電阻系數傳感器，電阻系數傳感器連接有控制箱，電導率傳感器一和電導率傳感器二連接有數據顯示器和蜂鳴報警器，數據顯示器和蜂鳴報警器與控制箱連接。該裝置通過對頁巖氣進行混合水處理，利用高強紫外線氧化處理后將碳分離最終進行測定，使得有機碳含量測定精確，有利于判定頁巖氣中有機碳的含量。
【專利說明】 能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種裝置，尤其是涉及一種能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置。

【背景技術】
[0002]頁巖氣是賦存于富有機質泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣，成分以甲烷為主，與“煤層氣”、“致密氣”同屬一類。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣很早就已經被人們所認知，但采集比傳統天然氣困難，隨著資源能源日益匱乏，作為傳統天然氣的有益補充，人們逐漸意識到頁巖氣的重要性。頁巖氣以吸附狀態(大約50%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態儲存于干酪根、浙青質及石油中天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、甚至砂巖地層中為天然氣生成之后，在源巖層內的就近聚集表現為典型的原地成藏模式，與油頁巖、油砂、地浙青等差別較大。與常規儲層氣藏不同，頁巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因此有機質含量高的黑色頁巖、高碳泥巖等常是最好的頁巖氣發育條件。
[0003]頁巖亦屬致密巖石，故也可歸入致密氣層氣。它起始于阿巴拉契亞盆地的泥盆系頁巖，為暗褐色和黑色，富有機質，可大量生氣。儲集空間以裂縫為主并可以吸附氣和水溶氣形式賦存，為低(負)壓、低飽和度(30%左右)，因而為低產。但在裂縫發育帶可獲較高產量，井下爆炸和壓裂等改造措施效果也好。頁巖氣開發具有開采壽命長和生產周期長的優點——大部分產氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期地穩定產氣。但頁巖氣儲集層滲透率低，開采難度較大。隨著世界能源消費的不斷攀升，包括頁巖氣在內的非常規能源越來越受到重視。美國和加拿大等國已實現頁巖氣商業性開發。過去十年內，頁巖氣已成為美國一種日益重要的天然氣資源，同時也得到了全世界其他國家的廣泛關注。2000年，美國頁巖氣產量僅占天然氣總量的1%;而到2010年，因為水力壓裂、水平鉆井等技術的發展，頁巖氣所占的比重已超過20%。頁巖氣中有機碳含量的多少是對頁巖氣品質判定的一項重要指標，而傳統對頁巖氣有機碳含量分析的儀器結構復雜，而且誤差率大，對于生成的頁巖氣品質以及含量的判定帶來很大的麻煩。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有對頁巖有機碳含量分析的儀器結構復雜，而且誤差率大，對于生成的頁巖氣品質以及含量的判定帶來很大麻煩的問題，設計了一種能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，該裝置通過對頁巖氣進行混合水處理，利用高強紫外線氧化處理后將碳分離最終進行測定，使得有機碳含量測定精確，有利于判定頁巖氣中有機碳的含量，解決了現有對頁巖有機碳含量分析的儀器結構復雜，而且誤差率大，對于生成的頁巖氣品質以及含量的判定帶來很大麻煩的問題。
[0005]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，包括內部中空的氧化室，所述氧化室中設置有水銀蒸汽電弧燈管，氧化室的外部設置有電源，電源與水銀蒸汽電弧燈管連接，水銀蒸汽電弧燈管的外壁上套合有內部中空且兩端開口的盤管，盤管的兩端均伸出氧化室，其中一端連接有進氣管，另一端連接有出氣管，進氣管上設置有電導率傳感器一，且電導率傳感器一與進氣管連通，出氣管包括相互連通的出氣管一和液體管，出氣管一和液體管均同時與盤管連通，盤管與出氣管連通的位置設置有分離器，分離器同時與盤管、出氣管一和液體管連通，且分離器設置在氧化室外部，液體管上設置有電導率傳感器二，電導率傳感器二與液體管內部連通，出氣管一上設置有電阻系數傳感器，電阻系數傳感器與出氣管一內部連通，電阻系數傳感器連接有控制箱，控制箱同時與電導率傳感器一和電導率傳感器二連接，電導率傳感器一和電導率傳感器二均連接有數據顯示器和蜂鳴報警器，且數據顯示器和蜂鳴報警器均與控制箱連接。
[0006]所述出氣管一上設置有流量計一和流量控制閥一，流量計一和流量控制閥一均與出氣管一連通，流量控制閥一設置在電阻系數傳感器和流量計一之間。
[0007]所述液體管上設置有流量計二、流量控制閥二以及TOC分析儀，且流量計二、流量控制閥二以及TOC分析儀均與液體管連通，流量控制閥二設置在流量計二和TOC分析儀之間，流量計二設置在流量控制閥二和電導率傳感器二之間。
[0008]所述進氣管上設置有壓力控制器和壓力表，且壓力控制器和壓力表均與進氣管連通，壓力表設置在壓力控制器和氧化室之間。
[0009]綜上所述，本實用新型的有益效果是:該裝置通過對頁巖氣進行混合水處理，利用高強紫外線氧化處理后將碳分離最終進行測定，使得有機碳含量測定精確，有利于判定頁巖氣中有機碳的含量，解決了現有對頁巖有機碳含量分析的儀器結構復雜，而且誤差率大，對于生成的頁巖氣品質以及含量的判定帶來很大麻煩的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0011]附圖中標記及相應的零部件名稱:1 一進氣管；2—電導率傳感器一 ；3—水銀蒸汽電弧燈管；4一氧化室；5—電源；6—盤管；7—液體管；8—流量計二 ；9一流量控制閥二 ；10—TOC分析儀；11 一出氣管一 ；12—蜂鳴報警器；13—數據顯示器；14一控制箱；15—流量計一 ；16—電導率傳感器二 ；17—分離器；18—電阻系數傳感器；19一壓力控制器；20—壓力表。

【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不僅限于此。
[0013]實施例1:
[0014]如圖1所示，能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，包括內部中空的氧化室4，所述氧化室4中設置有水銀蒸汽電弧燈管3，氧化室4的外部設置有電源5，電源5與水銀蒸汽電弧燈管3連接，水銀蒸汽電弧燈管3的外壁上套合有內部中空且兩端開口的盤管6，盤管6的兩端均伸出氧化室4，盤管6 —端連接有進氣管，盤管6的另一端連接有出氣管，進氣管I上設置有電導率傳感器一 2，且電導率傳感器一 2與進氣管I連通，出氣管包括相互連通的出氣管一 11和液體管7，出氣管一 11和液體管7均同時與盤管6連通，盤管6與出氣管連通的位置設置有分離器17，分離器17同時與盤管6、出氣管一 11和液體管7連通，且分離器17設置在氧化室4外部，液體管7上設置有電導率傳感器二 16，電導率傳感器二 16與液體管7內部連通，出氣管一 11上設置有電阻系數傳感器18，電阻系數傳感器18與出氣管一 11內部連通，電阻系數傳感器18連接有控制箱14，控制箱14同時與電導率傳感器一 2、電導率傳感器二 16和電阻系數傳感器18連接，電導率傳感器一 2和電阻系數傳感器18均連接有數據顯示器13和蜂鳴報警器12，且數據顯示器13和蜂鳴報警器12均與控制箱14連接；所述液體管7上設置有流量計二 8、流量控制閥二 9以及TOC分析儀10，且流量計二 8、流量控制閥二 9以及TOC分析儀10均與液體管7連通，流量控制閥二 9設置在流量計二 8和TOC分析儀10之間，流量計二 8設置在流量控制閥二 9和電阻系數傳感器18之間。TOC分析儀即總有機碳分析儀，是現有的結構，進氣管I中通入純凈的頁巖氣和水的混合液體，經過電導率傳感器一 2測定其電導率，電導率的信息反饋到控制箱14中，數據顯示器13顯示其數值，在設定范圍之外時，蜂鳴報警器12報警，說明頁巖氣或者水處理不達標，數據顯示器13顯示其數值為正常值，液體在氧化室4中，當液體流過盤管時，會受到185nm的高強度紫外線照射，從而有效地將樣品氧化為C02。高強度紫外線通過水銀蒸汽電弧燈管3接通電源5產生，從氧化室出來后，經過分離器17實現氣液分離，由于在氧化室中經過較長的盤管和高強度紫外線綜合作用，液體中的頁巖氣進行了完全反應，分離器17分離后得到的氣體完全為CO2,電阻系數傳感器18將電阻系數反饋到控制箱14中，保持對環節的狀態監控，通過流量計二 8和流量控制閥二 9對CO2的流量進行控制，使得其能夠達到TOC分析儀10分析量的要求，得到頁巖氣中有機碳的準確含量，該裝置通過對頁巖氣進行混合水處理，利用高強紫外線氧化處理后將碳分離最終進行測定，使得有機碳含量測定精確，有利于判定頁巖氣中有機碳的含量，解決了現有對頁巖有機碳含量分析的儀器結構復雜，而且誤差率大，對于生成的頁巖氣品質以及含量的判定帶來很大麻煩的問題。
[0015]所述液體管7上設置有流量計一 15和流量控制閥一，流量計一 15和流量控制閥一均與液體管7連通，流量控制閥一設置在電導率傳感器二 16和流量計一 15之間。液體管7中通入的液體為經過分離器17分離后的液體，其流量通過流量計一 15顯示，并且在流量控制閥一的作用下限定其放入量，便于對管道進行控制。
[0016]所述進氣管I上設置有壓力控制器19和壓力表20，且壓力控制器19和壓力表20均與進氣管I連通，壓力表20設置在壓力控制器19和氧化室4之間。壓力控制器19是現有的部件，市場上能夠直接購買得到，進氣管I中進入的含有提純后頁巖氣的水溶液，因此需要對進氣管I中進入液體的壓力進行調控，通過壓力控制器19進行調節，保持在設計要求的壓力值內進行傳輸，使得后續處理過程能夠保持穩定且持續的工作。
[0017]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術、方法實質上對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，其特征在于:包括內部中空的氧化室(4)，所述氧化室(4)中設置有水銀蒸汽電弧燈管(3)，氧化室(4)的外部設置有電源(5)，電源(5 )與水銀蒸汽電弧燈管(3 )連接，水銀蒸汽電弧燈管(3 )的外壁上套合有內部中空且兩端開口的盤管(6)，盤管(6)的兩端均伸出氧化室(4)，盤管(6)—端連接有進氣管(1)，盤管(6)的另一端連接有出氣管，進氣管(I)上設置有電導率傳感器一(2)，且電導率傳感器一(2)與進氣管(I)連通，出氣管包括相互連通的出氣管一(11)和液體管(7)，出氣管一(11)和液體管(7)均同時與盤管(6)連通，盤管(6)與出氣管連通的位置設置有分離器(17)，分離器(17)同時與盤管(6)、出氣管一(11)和液體管(7)連通，且分離器(17)設置在氧化室(4)外部，液體管(7)上設置有電導率傳感器二(16)，電導率傳感器二(16)與液體管(7)內部連通，出氣管一(11)上設置有電阻系數傳感器(18)，電阻系數傳感器(18)與出氣管一(11)內部連通，電阻系數傳感器(18)連接有控制箱(14)，控制箱(14)同時與電導率傳感器一(2)、電導率傳感器二(16)和電阻系數傳感器(18)連接，電導率傳感器一(2)和電阻系數傳感器(18)均連接有數據顯示器(13)和蜂鳴報警器(12)，且數據顯示器(13)和蜂鳴報警器(12)均與控制箱(14)連接；所述液體管(7)上設置有流量計二(8)、流量控制閥二(9)以及TOC分析儀(10)，且流量計二(8)、流量控制閥二(9)以及TOC分析儀(10)均與液體管(7)連通，流量控制閥二(9)設置在流量計二(8)和TOC分析儀(10)之間，流量計二(8)設置在流量控制閥二(9)和電阻系數傳感器(18)之間。
2.根據權利要求1所述的能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，其特征在于:所述液體管(7 )上設置有流量計一(15)和流量控制閥一，流量計一(15)和流量控制閥一均與液體管(7)連通，流量控制閥一設置在電導率傳感器二(16)和流量計一(15)之間。
3.根據權利要求1所述的能夠對頁巖有機碳含量進行分析的簡易裝置，其特征在于:所述進氣管(I)上設置有壓力控制器(19)和壓力表(20)，且壓力控制器(19)和壓力表(20)均與進氣管(I)連通，壓力表(20)設置在壓力控制器(19)和氧化室(4)之間。
【文檔編號】G01N1/28GK204165961SQ201420587193
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】楊波, 張鑫, 胡述清, 劉歡, 楊東凡, 李其鑫, 黃勇斌, 羅迪 申請人:成都創源油氣技術開發有限公司