一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統的製作方法

2023-05-30 17:53:46

專利名稱：一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣體提取領域，更具體的涉及一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統。
背景技術：
天然氣水合物是一種高密度(I m3可釋放164 m3的甲烷)的清潔能源，是全球煤、石油、天然氣等常規能源資源總和的2倍，已引起全球許多國家的高度關注。鑽探過程中，巖心釋放氣體量的大小，是現場快速判斷水合物存在與否的關鍵參數之一。因此，水合物鑽井現場巖心氣體提取設備，是鑽探現場氣體採集、測量、進而快速判識水合物的重要基礎裝備。經過文獻檢索，目前國內外天然氣水合物鑽井巖心氣體採集提取方法，主要有頂空氣法和靜置排氣法。前者主要用於採集巖心(或巖屑)中的氣體，後者則用於採集水合物巖心的氣體，具體方法如下:
1、頂空氣法，具體操作是:將5cm長的巖心樣品稱重並裝入配有隔墊的金屬罐中，力口水使金屬罐與樣品之間充滿水，上部留有一定的空間位置(IOOml)，水中加入2.3g的殺菌齊IJ (sodium azide),然後把樣品和水密封起來，倒置冷藏及運輸，送到實驗室後，將冷藏的樣品溫度恢復到20°C，再進行5分鐘的高速機械振蕩，然後取一定量的容器頂部空間氣體(15ml)進行烴成分和同位素分析。該方法採用常溫機械振蕩方式釋放氣體，優點是:野外操作簡單、快捷；缺點是:(1)隨著水合物的分解及氣體釋放，金屬罐內的壓力越來越大，抑制了水合物的分解，導致氣體釋放不完全；(2)分解釋放出的烴類氣體混入了金屬罐頂部預留空間的空氣，造成一系列分析誤差。

2、靜置排水法，具體操作是:選擇含量較高且肉眼可見的水合物巖心樣品，將其浸沒在水下，水合物分解釋放的氣體，用置換水法將釋放出的氣體收集到可用瓶塞密封的玻璃容器中，或暫時收集於60ml的塑料注射器內，然後導入專用的玻璃瓶中封存。該方法採用常溫下自然靜置釋放，排水取氣，優點是野外操作簡單，排除了空氣的影響；缺點是:(1)靜置自然釋放速度較慢；(2)樣品分解釋放受環境溫度影響較大，使得水合物分解程度不一，氣體釋放量誤差較大。綜上所述，現有技術中存在的以上兩種方法均具有野外操作簡單的優點，但也都具有分解速度慢、效率低、不完全，以及易受環境溫度影響等缺點，而且還可能受到空氣混入汙染的影響。

發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術中取氣不充分、取出的氣體成分易受空氣或環境溫度影響的缺點，提供一套用於天然氣水合物鑽探現場巖心中烴類氣體採集的真空取氣裝置，以提高水合物巖心樣品氣體採集的效率和測試結果的準確性。本發明具體的技術方案如下:一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統，包括:抽真空單元A、集氣罐B和抽氣單元C，其中所述抽真空單元A包括製造真空玻璃管16和真空泵19，所述製造真空玻璃管16可通過管路與真空泵19連接，所述集氣罐B包括可拆卸和密封連接的罐體I和罐體蓋4，所述罐體蓋4上形成有主孔和副孔，所述副孔上安裝有副孔管5，所述副孔管5可通過管路連接所述製造真空玻璃管16，所述罐體蓋的主孔上設置所述抽氣單元C，且所述主孔與所述抽氣單元C的抽氣室連通。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述製造真空玻璃管16包含一直通管和一側通管，所述直通管通過管路與集氣罐B罐體蓋4上的副孔管5連接，所述側通管通過管路與真空泵19連接。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述管路為橡膠連接軟管22，23，在所述直通管上裝有直通管閥門17用於控制直通管的開閉，在所述側通管上裝有側通管閥門18用於控制側通管的開閉，所述真空泵19上設有控制開關20和氣壓計量表21。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述罐體I為一端開口、一端封閉的筒式結構，開口端用於放入巖心樣品，開口端外壁設有外螺紋，且在外螺紋下端的外壁凹槽處裝有第一密封圈2 ;所述罐體蓋4的一端完全開口、另一端設有所述副孔和主孔，所述罐體蓋4的開口端內壁上設有可與罐體I開口端外壁的外螺紋緊密連接的內螺紋，並在連接最大處通過第一密封圈2與罐體I形成密封。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述罐體蓋4開口端的內螺紋上方形成有圓臺狀內腔結構，圓臺狀內腔之頂作為所述主孔，在所述內螺紋頂部與圓臺狀內腔底部之間形成有一過渡平臺，所述過渡平臺上設有第二密封圈3，當罐體蓋4與罐體I擰緊連接時，所述罐體I開口端的端緣低接所述第二密封圈3而與罐體蓋4形成密封。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述罐體蓋4上的副孔設於主孔的旁側，所述副孔管5經所述 副孔貫穿所述罐體蓋4的內外，且在罐體蓋外側的副孔管5上設有閥門開關6，罐體蓋內側的副孔管5的長度大於罐體蓋4的高度，以保證取氣過程中副孔管5的管口始終伸入到集氣罐中的液面以下。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述抽氣單元C包括抽氣臺7、帶抽氣孔螺杆8、抽氣針和密封膠墊9，所述抽氣臺7呈兩個疊置的圓柱形並設置於所述主孔正上方，所述下圓柱內部形成有球冠狀的抽氣室，所述抽氣室的底部與所述主孔平滑過渡聯通，所述上圓柱內部形成有內圓柱腔，所述抽氣室的頂部與所述內圓柱腔連通，所述密封膠墊9放置於上圓柱的所述內圓柱腔腔底並向下低接於下圓柱的所述抽氣室出口，所述帶抽氣孔螺杆8設置於所述上圓柱的內圓柱腔內並向下低接於所述密封膠墊9。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述帶抽氣孔螺杆8外形為下部圓柱狀、上部圓餅狀、中心設有兩端貫通的抽氣孔11，下部圓柱外壁帶有外螺紋，所述抽氣臺的上圓柱的內圓柱腔內形成有內螺紋，所述帶抽氣孔螺杆8上部圓餅頂面設有一字形溝槽10，用於將帶抽氣孔螺杆8以螺紋連接方式旋擰於所述抽氣臺的上圓柱內，並使帶抽氣孔螺杆8下端頂壓於所述密封膠墊9，所述抽氣針經帶抽氣孔螺杆8的抽氣孔11刺穿密封膠墊9而進入抽氣室。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中所述抽氣單元C的抽氣臺7與所述集氣罐B的罐體蓋4 一體形成，所述集氣罐的材質為不鏽鋼，所述密封圈2，3為橡膠密封圈。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，其中還包括有水浴恆溫箱12用於為集氣罐提供脫氣環境，所述水浴恆溫箱12包括:溫度控制面板13、水槽14和罐體卡槽15，所述罐體卡槽15設置於所述水槽14內，用於固定集氣罐，所述溫度控制面板13設置於水
槽外壁。進一步的根據本發明所述的真空取氣系統，還包括用於集氣罐內排氣和抽氣針抽氣的塑料水箱24。利用本發明所述系統進行巖心氣體真空提取的技術方法是:
1)利用在水下操作，分別將裝有巖心的罐體I和罐體蓋4中的空氣用飽和鹽水排出，再通過各自帶有的內外螺紋及密封圈將罐體I和罐體蓋4連接密封，形成密封的集氣罐；
2)通過橡膠連接軟管22連接真空泵19和製造真空玻璃管16，並分別關閉和打開閥門17、閥門18，利用真空泵在製造真空玻璃管16中製造真空，繼而關閉閥門18 ；
3)通過排出空氣的橡膠連接 軟管23將製造真空玻璃管16的直通管與集氣罐上的副孔管5連接，接著先後打開罐體蓋副孔管上的閥門開關6和閥門17，使集氣罐內的飽和鹽水進入製造真空玻璃管16內，當飽和鹽水不再進入真空玻璃管16，關閉閥門開關6，集氣罐內產生真空並保持負壓；
4)利用水浴恆溫箱加熱集氣罐，促進罐內巖心快速穩定釋放氣體。罐體蓋上抽氣室內腔的特殊設計，使得集氣罐內巖心釋放的氣體匯集到抽氣孔11下方的球冠狀抽氣室，確保抽氣進樣針能最大限度的抽取巖心釋放的氣體。通過本發明所述的天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統至少能夠達到以下技術效果:
1)、利用集氣罐內的真空負壓，不僅加快天然氣水合物鑽探巖心的氣體釋放速度，提高了氣體採集效率；而且排除了空氣混入的影響，保證了採集氣體樣品的質量；
2)、罐體蓋內腔的特殊設計，保證了水合物鑽探巖心釋放出的氣體匯集在抽氣孔正下方的罐體蓋頂的球冠狀抽氣室內，這不僅利於抽氣針有效抽取氣體,也能最大限度地把氣體抽取出來；
3)、水浴恆溫箱的使用，不僅加快了集氣罐內巖心釋放氣體的速度，而且也保持集氣罐內部溫度的恆定性，排除了環境溫度變化的影響，提高了巖心採集量的可比性。


附圖1為本發明所述天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統的組件結構示意 附圖2為本發明所述天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統中的抽氣單元的放大結構示意 附圖3為本發明所述天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統產生真空負壓過程示意圖
圖中各附圖標記的含義如下:
1-罐體、2-第一密封圈、3-第二密封圈、4-罐體蓋、5-副孔管、6-閥門開關、7-抽氣臺、8-帶抽氣孔螺杆、9-密封膠墊、10- —字形溝槽、11-抽氣孔、12-水浴恆溫箱、13-溫度控制面板、14-水槽、15-罐體卡槽、16-製造真空玻璃管、17-直通管閥門、18-側通管閥門、19-真空泵、20-控制開關、21-氣壓計量表、22-23-連接軟管、24-塑料水箱、A-抽真空單元、B-集氣罐、C-抽氣單元、D-脫氣環境室。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明所述天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統進行詳細的描述，但並不因此限制本申請的保護範圍。如附圖1所示，本發明所述天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統總體構成組件包括:抽真空單元A、集氣罐B、抽氣單元C和脫氣環境室D。其中抽真空單元A包括製造真空玻璃管16、真空泵19、連接軟管22_23和塑料水箱24，製造真空玻璃管16包含一直通管和一側通管，直通管通過橡膠連接軟管23與集氣罐B中罐體蓋4上的副孔管5連接，且在直通管上安裝有直通管閥門17，用於控制直通管的開啟和關閉；側通管通過橡膠軟管22與真空泵19連接，其上裝有側通管閥門18，用於控制與真空泵19的聯通和關斷，所述的真空泵19上還設有控制開關20和氣壓計量表21，控制開關20用於開閉真空泵並控制抽制真空的時間，氣壓計量表21顯示製造真空玻璃管16內抽真空後的壓力，塑料水箱24用於排出連接軟管23內的空氣。其中集氣罐B包括罐體I和罐體蓋4，所述罐體I為一端開口的不鏽鋼質筒式結構，開口端用於放入巖心樣品；開口端外壁有外螺紋，用於與罐體蓋4開口端的內螺紋緊密連接；在罐體I外壁外螺紋下端的凹槽處裝有橡膠密封圈2，用於罐體I外壁與罐體蓋4內壁之間的輔助密封。所 述罐體蓋4為一端完全開口、另一端則為帶有一副孔和一主孔的開孔端的可拆卸不鏽鋼裝置，所述罐體蓋4的開口端為圓管狀，內壁上有內螺紋，通過旋轉，罐體蓋4開口端帶內螺紋的內壁可與罐體I開口端帶外螺紋的外壁緊密連接，並在連接最大處通過罐體密封圈2形成密封。所述罐體蓋4開口端圓管之上的部分為罐體蓋4開孔端，所述開孔端的內腔為圓臺狀斜面，表面光滑，利於罐體I中巖心釋放的氣體向頂部的抽氣單元C匯聚，圓臺狀內腔之頂直徑約5mm (抽氣單元中抽氣臺7正下方)左右，且與抽氣臺內的球冠狀抽氣室平滑過渡，球冠狀抽氣室是經圓臺狀內腔匯集的氣體的最終聚集處，也是進針取樣的抽氣室。在罐體蓋4開口端帶內螺紋的頂部與圓臺狀內腔底部之間有一過渡平臺，用於放置橡膠密封圈3，當罐體蓋4與罐體I連接擰緊時，罐體I開孔端埠，即與罐體蓋4的橡膠密封圈3形成密封，而使集氣罐內外隔絕。罐體蓋4的開孔端的主孔為圓臺狀內腔之頂(直徑約5mm左右)，向上均勻過渡連接於抽氣單元C的球冠狀抽氣室，罐體蓋4主孔的旁側開有副孔，副孔管5為一經過副孔貫穿罐體蓋4內外的不鏽鋼管，罐體蓋4外側，副孔管5上帶有閥門開關6，罐體蓋4內側，副孔管5的長度，應大於罐體蓋4開口端的圓管高度，以使罐體蓋4與罐體I連接密封后，罐體I直立抽取氣體時，副孔管5的管口始終伸入到液面以下。罐體蓋4外側副孔管5通過橡膠連接軟管23與製造真空玻璃管16底部的直通管相連，副孔管5上的閥門開關6用於控制外界與集氣罐B內部的連通。其中抽氣單元C包括抽氣臺7、帶抽氣孔螺杆8、抽氣針和密封膠墊9，所述罐體蓋4圓臺狀內腔之頂的主孔正上方設置有抽氣臺7，所述抽氣臺7外觀呈兩個疊置的圓柱形，下圓柱內部形成有球冠狀抽氣室，抽氣室底部與罐體蓋圓臺狀內腔頂部(主孔)平滑過渡連通，抽氣室頂部連通於上圓柱的帶內螺紋的內圓柱腔，且圓柱腔內徑大於球冠狀抽氣室頂部出口內徑以便放置密封膠墊9，如附圖2所示放大結構，所述密封膠墊9放置於上圓柱的內圓柱腔腔底，並向下低接於下圓柱的球冠狀抽氣室出口，帶抽氣孔螺杆8旋擰於上圓柱圓柱腔的內螺紋，並向下低接於密封專用密封膠墊9。帶抽氣孔螺杆8外形為下部圓柱狀，上部圓餅狀。下部圓柱外壁帶螺紋，與抽氣臺上圓柱的圓柱腔內壁上的螺紋形成緊密連接。帶抽氣孔螺杆8上部圓餅頂面設有一個過中心的一字形溝槽10，用於旋擰帶抽氣孔螺杆8，當擰緊帶抽氣孔螺杆8時，其下端頂壓專用密封膠墊9而將抽氣臺7中的球冠狀抽氣室與外部隔絕，進而將集氣罐B內部與外部隔絕。帶抽氣孔螺杆8的中心為兩端貫通的抽氣孔
11,上端位於一字形溝槽10的正中央，下端正對罐體蓋頂部抽氣臺內的球冠狀抽氣室。專用密封膠墊9置於抽氣臺7的上圓柱腔底部，既能密封罐體蓋4頂部的球冠狀抽氣室，也可用於抽氣針進針、拔出通過。在本發明的優選技術方案中，所述的抽氣單元C與所述集氣罐B的罐體蓋4 一體形成，即罐體蓋4在其頂面主孔位置向上一體形成抽氣單元的抽氣臺，亦即抽氣臺7可與罐體蓋4為一體結構以保證圓臺內腔與球冠狀抽氣室密封連通，當然抽氣臺所包括的兩個疊置圓柱體亦可一體形成以保證氣密性。在這種優選的實施例中，可將處於一體結構的所述抽氣單元和集氣罐統一定義為取氣單元，所述抽氣單元C作為了集氣罐B的輸出口部分，但本發明不以此為限，兩者可以其他方式連接在一起，只要能夠保證其間的氣密性即可。其中所述脫氣環境室D優選採用一水浴恆溫箱12，主要包括:溫度控制面板13、水槽14和罐體卡槽15，罐體卡槽15設置於水槽14內，用於固定集氣罐B中的罐體I ;溫度控制面板13設置於水槽外壁，可調節水槽14內水的溫度。採用本發明所述的真空取氣系統進行天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的提取過程如下:
(1)前期準備
每次採集氣體之前，把專用密封膠墊9置於抽氣臺7上圓柱的圓柱腔底部，接著擰入帶抽氣孔螺杆8，並用一字改錐把帶抽氣孔螺杆8擰緊，以壓緊密封膠墊。檢查罐體密封圈2和罐體蓋密封圈3是否安放好，在塑料水箱24內放入飽和鹽水，深度以能使集氣罐完全淹沒為宜。打開罐體蓋4的閥門開關6，將罐體蓋4完全淹沒在盛放飽和鹽水的塑料水箱24內，以排出其中空氣。(2)排除空氣
先將水合物鑽探獲得的巖心迅速用清水衝洗，稱重或量體積後儘快放入集氣罐罐體I內，接著將裝有巖心樣品的罐體I完全浸沒在裝有飽和鹽水的塑料水箱24內，以排出其中空氣。在水下將罐體蓋4扣在罐體I上，用專用裝置將罐體蓋4擰緊密封，構成了一個完整的集氣罐，同時排出其中空氣，如附圖3所示。接著關閉罐體蓋4上副孔管5的閥門開關6，以使集氣罐內部與外界完全隔絕。(3)製造真空負壓
如附圖3所示，利用吸耳球水下排出橡膠連接軟管23內的空氣，關閉製造真空玻璃管16的直通管閥門17，接著將橡膠連接軟管23 —端固定在罐體蓋副孔管5上，另一端固定連接到製造真空玻璃管16的直通管上；然後把橡膠連接軟管22的一端連接到製造真空玻璃管16的側通管上，另一端連接真空泵19的抽氣孔上。安放集氣罐B直立平穩，打開側通管閥門18，打開真空泵的控制開關20，待氣壓計量表21讀數穩定持續半分鐘後，先後關閉側通管閥門18和真空泵開關20。此時，製造真空玻璃管16已形成穩定的真空負壓狀態。打開罐體蓋副孔管上的閥門開關6，再緩慢打開製造真空玻璃管16的直通管閥門17。此時集氣罐內部與製造真空玻璃管16連通，集氣罐內的飽和鹽水在負壓的作用下流入製造真空玻璃管16內。待製造真空玻璃管內水位穩定後(壓力達到平衡)，關閉罐體蓋副孔管上的閥門開關6，集氣罐B內即形成負壓。打開真空玻璃管16的側通管閥門18，待真空玻璃管內恢復到正常大氣壓後，摘除真空玻璃管16。(4)恆溫脫氣
將上述盛放有水合物鑽探巖心樣品且具有真空負壓狀態的密封集氣罐放入40°C的水浴恆溫箱12的罐體卡槽15內，並使水浴恆溫箱水槽14內的水位淹沒罐體蓋4，恆溫加熱2個小時，即完成脫氣過程。(5)抽取氣體
將完成脫氣的集氣罐平臥於盛裝飽和鹽水的塑料水箱24內，水下安裝已排出空氣的橡膠連接軟管23於罐體蓋4的副孔管5上，橡膠連接軟管23另一端置於塑料水箱水體內。立放集氣罐。將裝有少量飽和鹽水的抽氣針通過帶抽氣孔螺杆8上的抽氣孔11，緩緩刺穿專用密封膠墊9，進入罐體蓋頂部的球冠狀抽氣室(一旦有抽氣針鹽水注入集氣罐或集氣罐氣體進入抽氣針，即表明扎入抽氣室)。打開罐體蓋副孔管上的閥門開關6，開始抽取氣體。抽氣完畢後，將抽氣針管內的氣體注入倒置於飽 和鹽水中的(充滿飽和鹽水的)專用集氣瓶內，水下擰緊集氣瓶蓋密封即可。集氣瓶的氣體，要麼送往現場實驗室即刻分析，要麼倒置放入冰箱冷藏室保存。以上僅是對本發明的優選實施方式進行了描述，並不將本發明的技術方案限制於此，本領域技術人員在本發明的主要技術構思的基礎上所作的任何公知變形都屬於本發明所要保護的技術範疇，本發明具體的保護範圍以權利要求書的記載為準。
權利要求
1.一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統，其特徵在於，包括:抽真空單元(A)、集氣罐(B)和抽氣單元(C)，其中所述抽真空單元(A)包括製造真空玻璃管(16)和真空泵(19)，所述製造真空玻璃管(16)可通過管路與真空泵(19)連接，所述集氣罐(B)包括可拆卸和密封連接的罐體(I)和罐體蓋(4)，所述罐體蓋(4)上形成有主孔和副孔，所述副孔上安裝有副孔管(5)，所述副孔管(5)可通過管路連接於所述製造真空玻璃管(16)，所述罐體蓋的主孔上設置所述抽氣單元(C)，且所述主孔與所述抽氣單元(C)的抽氣室連通。
2.根據權利要求1所述的真空取氣系統，其特徵在於，其中所述製造真空玻璃管(16)包含一直通管和一側通管，所述直通管通過管路與集氣罐(B)之罐體蓋(4)上的副孔管(5)連接，所述側通管通過管路與真空泵(19 )連接。
3.根據權利要求2所述的真空取氣系統，其特徵在於，所述管路為橡膠連接軟管(22，23),在所述直通管上裝有直通管閥門(17)用於控 制直通管的開閉，在所述側通管上裝有側通管閥門(18)用於控制側通管的開閉，所述真空泵(19)上設有控制開關(20)和氣壓計量表(21)。
4.根據權利要求1-3任一項所述的真空取氣系統，其特徵在於，其中所述罐體(I)為一端開口、一端封閉的筒式結構，開口端用於放入巖心樣品，開口端外壁設有外螺紋，且在外螺紋下端的外壁凹槽處裝有第一密封圈(2);所述罐體蓋(4)的一端完全開口、另一端設有所述副孔和主孔，所述罐體蓋(4)的開口端內壁上設有可與罐體(I)開口端外壁的外螺紋緊密連接的內螺紋，並在連接最大處通過擠壓第一密封圈(2)與罐體(I)形成密封連接。
5.根據權利要求4所述的真空取氣系統，其特徵在於，所述罐體蓋(4)開口端的內螺紋上方形成有圓臺狀內腔，圓臺狀內腔之頂作為所述主孔，在所述內螺紋頂部與圓臺狀內腔底部之間形成有一過渡平臺，所述過渡平臺上設有第二密封圈(3)，當罐體蓋(4)與罐體(I)擰緊連接時，所述罐體(I)開口端的端緣低接所述第二密封圈(3)從而與罐體蓋(4)形成密封。
6.根據權利要求1-5任一項所述的真空取氣系統，其特徵在於，所述罐體蓋(4)上的副孔設於主孔的旁側，所述副孔管(5)經所述副孔貫穿所述罐體蓋(4)的內外，且在罐體蓋外側的副孔管(5)上設有閥門開關(6)，在罐體蓋內側的副孔管(5)長度大於罐體蓋(4)的高度，以保證取氣過程中副孔管(5)管口始終伸入到集氣罐中的液面以下。
7.根據權利要求1-6任一項所述的真空取氣系統，其特徵在於，其中所述抽氣單元(C)包括抽氣臺(7)、帶抽氣孔螺杆(8)和密封膠墊(9)，所述抽氣臺(7)呈兩個疊置的圓柱形並設置於所述主孔正上方，所述下圓柱內部形成有球冠狀的抽氣室，所述抽氣室的底部與所述主孔平滑過渡連通，所述上圓柱內部形成有內圓柱腔，所述抽氣室的頂部與所述內圓柱腔連通，所述密封膠墊(9)放置於上圓柱的所述內圓柱腔腔底並向下低接於下圓柱的所述抽氣室出口，所述帶抽氣孔螺杆(8)設置於所述上圓柱的內圓柱腔內並向下低接於所述密封膠墊(9)。
8.根據權利要求7所述的真空取氣系統，其特徵在於，所述帶抽氣孔螺杆(8)外形為下部圓柱狀、上部圓餅狀、中心設有兩端貫通的抽氣孔(11)，下部圓柱外壁帶有外螺紋，所述抽氣臺的上圓柱的內圓柱腔內形成有內螺紋，所述帶抽氣孔螺杆(8)上部圓餅頂面設有一個過中心的一字形溝槽(10)，用於將帶抽氣孔螺杆(8)以螺紋連接方式旋擰於所述抽氣臺的上圓柱內，並使帶抽氣孔螺杆(8)下端頂壓於所述密封膠墊(9)，抽氣針經帶抽氣孔螺杆(8)的抽氣孔(11)刺穿密封膠墊(9)而進入抽氣室。
9.根據權利要求1-8任一項所述的真空取氣系統，其特徵在於，所述抽氣單元(C)的抽氣臺(7)與所述集氣罐(B)的罐體蓋(4) 一體形成，所述抽氣臺的兩個疊置圓柱一體形成，所述集氣罐的材質為不鏽鋼；所述密封圈(2，3)為橡膠密封圈。
10.根據權利要求1-9任一項所述的真空取氣系統，其特徵在於，還包括有水浴恆溫箱(12)，用於為集氣罐提供脫氣環境，所述水浴恆溫箱(12)包括:溫度控制面板(13)、水槽(14)和罐體卡槽(15)，所述罐體卡槽(15)設置於所述水槽(14)內，用於固定集氣罐，所述溫度控制面板(13)設置於水槽外壁。
11.根據權利要求1-10任一項所述的真空取氣系統，還包括用於集氣罐排氣和抽氣針抽 氣的水箱(24)。
全文摘要
本發明提供一種天然氣水合物鑽探現場巖心氣體的真空取氣系統，包括抽真空單元(A)、集氣罐(B)和抽氣單元(C)，其中所述抽真空單元(A)包括製造真空玻璃管(16)和真空泵(19)，所述集氣罐(B)包括可拆卸和密封連接的罐體(1)和罐體蓋(4)，所述罐體蓋(4)上形成有主孔和副孔，所述副孔上安裝有副孔管(5)，所述罐體蓋的主孔上設置所述抽氣單元(C)，且所述主孔與所述抽氣單元(C)的抽氣室連通。本發明所述的真空取氣系統利用集氣罐內的真空負壓和特定結構的集氣抽氣室來提取巖心樣品釋放氣體，提高了氣體採集效率；利用多重密封結構排除了空氣影響，保證了採集氣體樣品質量；利用水浴恆溫箱脫氣，排除了環境溫度變化的影響，提高了巖心採集量的可比性。
文檔編號G01N1/22GK103217318SQ20131014956
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月26日 優先權日2013年4月26日
發明者鄧堅, 趙省民, 饒竹, 李松 申請人:中國地質調查局油氣資源調查中心