一种岩石中气体收集与测定系统的制作方法

本发明涉及气体收集与测定领域，具体涉及一种岩石中气体收集与测定系统。

背景技术：

1、页岩气、煤层气和页岩油等非常规油气资源勘探开发得到重视。岩石含气量是评价页岩气、煤层气等资源的品味的关键参数，如何准确测量含气量参数显得尤为重要。

2、现有技术中的气体收集与测定系统在使用时气体收集与测量效率有待提高。

3、因此，本领域技术人员提供了一种岩石中气体收集与测定系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种岩石中气体收集与测定系统，

2、包括不锈钢框架，所述不锈钢框架的内底部连接设有真空泵、恒温箱和溶液缸，且所述恒温箱的内部连接设有样品罐，所述不锈钢框架的中部连接设有高真空集气瓶、第一量筒、第二量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒和水准瓶，且所述不锈钢框架的上端连接设有下口放水瓶，所述高真空集气瓶的上端连接设有异型水银真空压力计。

3、优选的，所述高真空集气瓶的上端连通设有第一l型两通活塞，所述第二量筒的上端连通设有第二l型两通活塞，所述第一量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒和下口放水瓶的上端分别连接设有第一t型三通活塞、第二t型三通活塞、第三t型三通活塞、第四t型三通活塞、第五t型三通活塞。

4、优选的，所述样品罐的上端连接设有第一双通阀，所述高真空集气瓶下端的一侧连接设有第二双通阀，所述真空泵的上端连接设有第一三通阀，所述溶液缸的上端连接设有第二三通阀，所述水准瓶的一侧连接设有第三双通阀。

5、优选的，所述第一三通阀与第五t型三通活塞之间连通设有第一硬质橡皮管，所述第一三通阀与第一l型两通活塞之间连通设有第二硬质橡皮管，所述第一双通阀与高真空集气瓶之间连通设有第三硬质橡皮管，所述真空泵与第一三通阀之间连通设有第四硬质橡皮管。

6、优选的，所述样品罐与第一双通阀之间连通设有第一硅胶管，所述第一量筒与第二量筒之间连通设有第二硅胶管，所述第二三通阀与溶液缸之间连通设有第三硅胶管，所述第二三通阀与第三量筒之间连通设有第四硅胶管，所述第三量筒与第四量筒之间连通设有第五硅胶管，所述第四量筒与第五量筒之间连通设有第六硅胶管，所述第五量筒与第三双通阀之间连通设有第七硅胶管，所述水准瓶与第三双通阀之间连通设有第八硅胶管，所述下口放水瓶与第二三通阀之间连通设有第九硅胶管，且所述水准瓶与第四t型三通活塞之间连通设有乳胶管。

7、优选的，所述第一l型两通活塞与第二l型两通活塞之间、第二l型两通活塞与第二t型三通活塞之间、第二t型三通活塞与第三t型三通活塞之间、第三t型三通活塞与第四t型三通活塞之间均通过管道连接。

8、一种岩石中气体收集与测定系统，其使用方法包括如下步骤：

9、步骤一、对气体进行真空法收集；

10、首先将待测样品在设定的温度条件下密封于样品罐内，关闭第一双通阀和第二双通阀，打开l型两通活塞和第一三通阀，使管路硬质橡皮管、第二硬质橡皮管与异型水银真空压力计、高真空集气瓶、第三硬质橡皮管相通；

11、然后打开真空泵，使高真空集气瓶及相连接的第三硬质橡皮管处于高真空状态；以使样品罐内样品中逸出的气体进入高真空集气瓶后，无其余气体杂质；

12、再打开第一双通阀，样品罐内逸出气体扩散至高真空集气瓶内，观察异型水银真空压力计所示压力变化，至压力趋于稳定后，打开第一l型两通活塞、第二l型两通活塞使高真空集气瓶与第二量筒相连；

13、打开第二三通阀，使第三硅胶管与第四硅胶管、第五硅胶管、第六硅胶管、第七硅胶管相通；

14、关闭第三双通阀，使第七硅胶管与第八硅胶管断开，即水准瓶与第三量筒、第四量筒、第五量筒不相连；

15、由于原本第二量筒内水是满瓶，第一量筒内水较少，水的重力作用加之高真空集气瓶内气体压力较大，气体由集气瓶内扩散至第三量筒、第四量筒、第五量筒内，原第三量筒、原第四量筒、第五量筒内水下落至底部溶液缸内；

16、重复上述操作，可将样品罐内逸出气体全部转移至高真空集气瓶内，进一步转移至第二量筒内，最后进一步转移至量筒三量筒、原第四量筒、第五量筒内；

17、步骤二、对气体的体积进行测定：

18、打开第二l型两通活塞，使第三量筒与第四量筒、第五量筒相连；关闭第二三通阀，使第四硅胶管与第九硅胶管、第三硅胶管断开；打开第三双通阀，使水准瓶与第三量筒、第四量筒、第五量筒相连；上下移动水准瓶的高度，使水准瓶内水的水面与量筒三量筒、原第四量筒、第五量筒内水的水面在同一高度；关闭第三双通阀，使水准瓶与第三量筒、第四量筒、第五量筒不相连；读取第三量筒、第四量筒、第五量筒内上部气体体积；进而根据另外测量的外界空气的气温和大气压力，可计算出收集气体在标准状况下的体积；

19、步骤三、气体的集气袋收集及组分的测定；

20、打开第五t型三通活塞，使第五t型三通活塞的下端与下口放水瓶瓶内连通、右端与外界空气联通，左端与第一硬质橡皮管连通；打开第二三通阀，使第二三通阀的下端与第三硅胶管及下口放水瓶断开，左端与第九硅胶管联通；右端与第四硅胶管连通，进而与量筒三量筒、原第四量筒、第五量筒连通；打开第二t型三通活塞，使第二t型三通活塞与左端第二量筒断开，使第三量筒和第四量筒、第五量筒连通；打开第三t型三通活塞，使第四量筒和第三量筒、第五量筒连通；打开第四t型三通活塞，使第五量筒和第三量筒、第四量筒连通，并与乳胶管相连，乳胶管的右端首先与水准瓶断开；然后乳胶管右端与集气袋进气口连接，即可用集气袋收集气体，进而进行下一步的组分测定；

21、若乳胶管和水准瓶不断开，用进样针插进乳胶管内收集气体，进而可通过气相色谱，或者气相色谱-质谱联用仪等设备分析气体组分；

22、步骤四、水准瓶内多余水的排放；

23、打开第二三通阀，使第三硅胶管与第四硅胶管相连；打开第三双通阀，使第七硅胶管与第八硅胶管相连；待水准瓶内水排放至较少时，关闭第三双通阀。

24、步骤五、下口放水瓶内水的抽取；

25、当下口放水瓶内水水位近瓶底时，打开第二三通阀，使第九硅胶管与第三硅胶管相连；打开第一l型两通活塞，使第九硅胶管与下口放水瓶瓶内相连；打开第一三通阀，使第一硬质橡皮管路与第四硬质橡皮管相连；

26、打开真空泵，使下口放水瓶内水面上方气压趋于真空状态，溶液缸内水沿第三硅胶管、第九硅胶管向上流入下口放水瓶内；待下口放水瓶内接近满时，打开第五t型三通活塞，使第一硬质橡皮管与下口放水瓶瓶内及外界空气相连，使瓶内外气压平衡；立即关闭第二三通阀，使第九硅胶管与第三硅胶管、第四硅胶管断开；关闭真空泵，此时下口放水瓶内的水已注满。

27、本发明的技术效果和优点：

28、1、通过真空泵与样品罐、高真空集气瓶连接，样品逸出气体逸置高真空集气瓶内；异型水银真空压力计与高真空集气瓶连接，可观察真空期内气体压力，进而能进一步观测样品所逸出气体的逸出速度及逸出气平衡状态。

29、2、通过高真空集气瓶与第一量筒、第二量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒、溶液缸连接，溶液缸位于装置底端，通过水的重力作用，第一量筒、第二量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒中水下排到溶液缸的同事，可将高真空集气瓶内气体全部转移至第一量筒、第二量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒内。

30、3、通过第一量筒、第二量筒、第三量筒、第四量筒、第五量筒与水准瓶连接，可准确读出在环境温度、大气压下的量筒内气体的体积，进而可计算出在标准状态下量筒内气体的体积。

31、4、通过集气袋或者进样针二次收集气体，可进一步的做该气体的组分分析测试。

32、5、作为本发明进一步改进，通过顶端的下口放水瓶与底端的溶液缸和真空泵连接，可将溶液缸内水抽提至下口放水瓶内，从而能迅速将下口放水瓶内注满水，从而节省时间提升效率。