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原文传递一种用于岩石气体高压吸附的测试仪器及其测试方法

专利名称：	一种用于岩石气体高压吸附的测试仪器及其测试方法
摘要：	本发明公开了一种用于岩石气体高压吸附的测试仪器及其测试方法。它包括恒温系统、用于测试岩石试件的固定单元、缓冲气罐、氦气储气罐、测试气体储气罐、油泵、气体管路、气压表和气体开关，固定单元包括上盖、单元主体、下座和固定螺栓，下座上设单元主体，单元主体上设上盖，下座与上盖通过固定螺栓相连接，单元主体内设测试岩石试件，测试岩石试件设在下座上，缓冲气罐上下两端分别与固定单元相连接，油泵与固定单元的单元主体内腔相连通；恒温系统外部设氦气储气罐、测试气体储气罐、氦气开关和测试气开关，缓冲气罐分别通过氦气和测试气管路与氦气储气罐和测试气体储气罐相连通。它具有结构简单、组装方便和工作安全可靠等特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏城工建设科技有限公司
发明人：	黄小红;宋杨;邹泽来;高燕蓉;王启航;张森
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910327761.0
公开号：	CN109959578A
代理机构：	常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	王巍巍
分类号：	G01N7/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N7
申请人地址：	213011 江苏省常州市戚墅堰五一路303号
主权项：	1.一种用于岩石气体高压吸附的测试仪器，它包括恒温系统(9)、用于测试岩石试件(3)的固定单元、缓冲气罐(15)、氦气储气罐(14)、测试气体储气罐(13)、油泵(8)、油路(7)、气体管路、气压表(17)和气体开关，气体开关包括上进气开关(18)、下进气开关(19)、氦气开关(11)和测试气开关(12)，气体管路包括上进气管路(16)、下进气管路(20)及氦气和测试气管路(10)，其特征在于：恒温系统(9)内部设固定单元、缓冲气罐(15)、油泵(8)、油路(7)、上进气管路(16)、下进气管路(20)、气压表(17)和上进气开关(18)、下进气开关(19)，固定单元包括上盖(1)、单元主体(2)、下座(5)和固定螺栓(4)，下座(5)上设单元主体(2)，单元主体(2)上设上盖(1)，下座(5)与上盖(1)通过固定螺栓(4)相连接，单元主体(2)内设测试岩石试件(3)，测试岩石试件(3)设在下座(5)上，缓冲气罐(15)上下两端分别通过上进气管路(16)和下进气管路(20)与固定单元相连接，上进气管路(16)上设上进气开关(18)和气压表(17)，下进气管路(20)上设下进气开关(19)，油泵(8)通过油路(7)与固定单元的单元主体(2)内腔相连通；恒温系统(9)外部设氦气储气罐(14)、测试气体储气罐(13)、氦气开关(11)和测试气开关(1)(2)，缓冲气罐(15)分别通过氦气和测试气管路(10)与氦气储气罐(14)和测试气体储气罐(13)相连通，氦气和测试气管路(10)分别设氦气开关(11)和测试气开关(12)。 2.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述测试岩石试件(3)的上下两侧均安装气体分散片(21)，测试岩石试件(3)上面设压头(22)，测试岩石试件(3)通过基座(6)固定设在下座(5)上，并采用橡胶皮套(24)和金属套箍(23)进行密封。 3.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述缓冲气罐(15)用于为孔隙率测试提供压力，缓冲气罐(15)上端通过上进气管路(16)与固定单元单元主体(2)内腔的测试岩石试件(3)相连接，缓冲气罐(15)下端通过下进气管路(20)与固定单元内腔的测试岩石试件(3)相连接。 4.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述氦气储气罐(14)，用于为缓冲气罐(15)提供氦气，用于岩石的孔隙体积校准，氦气储气罐(14)通过氦气和测试气管路(10)与缓冲气罐(15)相连通，并在氦气和测试气管路(10)上设氦气开关(11)。 5.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述测试气体储气罐(13)，用于为缓冲气罐(15)提供测试气体，测试气体储气罐(13)通过氦气和测试气管路(10)与缓冲气罐(15)相连通，并在氦气和测试气管路(10)上设测试气开关(12)。 6.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述气压表(17)用于测量气体的压力，气压表(17)用于测试缓冲气罐(15)的气体压力。 7.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述油泵(8)用于为固定单元单元主体(2)内腔提供围压，油泵(8)上设油压表，用于测量固定单元的单元主体(2)内腔的围压。 8.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述气体开关用于控制气体在管道内的流动，其中，上进气开关(18)控制固定单元上进气管路(16)，下进气开关(19)控制固定单元下进气管路(20)，氦气开关(11)和测试气开关(12)分别控制氦气储气罐(14)和测试气体储气罐(13)为缓冲气罐(15)注入气体的气体管路。 9.如权利要求1所述的用于岩石气体高压吸附的测试仪器，其特征在于：所述测试岩石试件(3)的直径为50cm、高度为20-100mm的圆柱形岩石试件。 10.一种用于岩石气体高压吸附的测试仪器的测试方法，其特征在于：某一固定温度T1下，测试岩石试件(3)孔隙率的测试步骤如下： (1)采用游标卡尺测试岩石试件(3)的直径D，高度H，并计算出试件的体积VS： (2)安装固定单元、连接气体管路，安装测试岩石试件(3)同体积圆柱形钢制试件，并确定所有开关关闭，打开恒温系统(9)设置固定温度T1。 (3)打开手动油泵(8)阀门，给固定单元的单元主体(2)内提供围压Pv。 (4)打开氦气开关(11)给缓冲气罐(15)充入氦气气体并提供压强；关闭氦气开关(11)，待气体压力稳定后，记录气压表(17)的读数为压强P1； (5)打开下进气开关(19)和上进气开关(18)，待气压稳定后，记录气压表(17)显示压强P2；根据理想气体方程，按照如下公式计算下进气开关(19)和上进气开关(18)密封管道、气体分散片(21)等体积V2为: (6)关闭下进气开关(19)，关闭并拆除手工油泵(8)，拆解固定单元，取出圆柱形钢制试件，并安装测试岩石试件(3)在固定单元的单元主体(2)内，并连接气体管路。 (7)安装并打开手动油泵(8)，给固定单元提供围压用油，并施加围压Pv。 (8)打开氦气开关(11)给缓冲气罐()15提供压强，关闭氦气开关(11)，待气体压力稳定后，记录气压表(17)的读数为压强P1； (9)打开下进气开关(19)和上进气开关(18)，待6h后，记录气压表(17)显示读数为压强P3，根据理想气体方程，按照如下公式计算测试岩石试件(3)的孔隙体积V3为: (11)关闭并拆除下进气开关(19)和上进气开关(18)，释放缓冲气罐(15)及相连气体管路中的氦气气体，待4h后，重新连接下进气开关(19)和上进气开关(18)。 (12)打开测试气开关(12)给缓冲气罐(15)充入测试气体并提供压强；关闭氦气开关(11)，待气体压力稳定后，记录气压表(17)压强P1； (13)打开下进气开关(19)和上进气开关(18)，待6h后，记录气压表(17)显示压强P4，根据理想气体方程按照如下公式计算测试岩石试件(3)的孔隙体积V3为: (14)测试气体在温度T1、围压压强Pv和气体压强P4下，测试岩石试件(3)单位体积的吸附量n为：上述操作步骤针对固定温度、围压压强和气体压强作用下岩石试样单位体积的吸附量n进行了测试，故可以通过改变恒温系统(9)温度、围压压强和气体压强等参数，测试岩石试件(3)单位体积的吸附量n，并得到其变化规律。
所属类别：	发明专利