超高压气体吸附仪研究

【摘要】：目前，页岩气在全球油气资源领域异军突起，形成勘探开发的新亮点。加快页岩气勘探开发，已经成为世界主要页岩气资源大国和地区的共同选择。 而中国页岩气资源的开发刚刚起步，经验匮乏，技术不成熟，这些因素制约着中国页岩气的发展，页岩气资源的规模开发还有很长的路要走。由于其自身的特点，页岩气开发对技术的要求很高，相对常规天然气来说，开采起来比较难。 本文研究的超高压气体吸附仪为全自动的高精密实验仪器，可对页岩气的吸附及解吸附特性进行基础研究。该设备设计了特殊的密封结构，使工作压力可达70MPa，并实现完好的气体密封，远远高于传统吸附仪20MPa的最高工作压力；本文应用恒温理想气体状态方程及多次平均法完美地解决了不规则容器的体积测量问题；本文把远红外碳电加热膜技术应用到实验仪器中，解决了大容积控件的温度均匀性问题；同时利用LabVIEW图形化编程语言设计了控制系统软件，软件操作界面提供了实时数据分析等强大功能，多套软件系统全自动控制程序，可灵活实现体系测试前准备，样品预处理以及4种不同测试内容（动力学测试，PCT测试，循环动力学及PCT测试）。程序可自动控制高、低量程压力传感器之间的切换。为了操作人员的人身安全，系统设计了可燃气检测及报警装置和超压报警装置。