主要性能指標及技術參數
1.1基本性能
單組分或多組分等溫吸附/解吸
溫度:室溫~100℃
操作壓力:40MPa
系統最大壓力:70MPa
1.2樣品缸、參考缸
樣品粒度:≤60目
樣品質量:200g
參考缸體積:150ml
參考缸數量:6個,外徑70mm,長330mm
樣品缸體積:150mL
樣品缸數量:6個,外徑430mm
材料:不銹鋼
壓力密封:專門的金屬環密封
壓力源:氣體增壓泵
加壓裝置:空壓機
1.3恒溫裝置
油浴鍋:60L*2個
油浴尺寸:500mm(長)*480mm(寬)*240mm(深)
溫度設定:獨立溫區
油浴循環:內置
恒溫油:附帶
1.4壓力采集
壓力傳感器:三線制壓力傳感器
壓力范圍:0-40MPa
額定壓力:40MPa
一體式氣壓計:精度±0.1%
數量:12個
輸出:3mv/v
1.5溫度采集
溫度檢測系統:溫度傳感器±0.1℃
多通道精度模數轉換器:16位
1.6氣體源:
總供給:3
氣體輸入:甲烷,氦氣,二氧化碳
壓力:20MPa
穩定性:3%
每種氣體都配置高壓鋼瓶
1.7電動氣體調節器
總供給:3
壓力:40MPa
穩定性:1%
輸入:0-1V
增壓壓力:0.6Mpa
1.6計算機控制
計算機:主頻:3.0GHZ,內存1GB,硬盤160GB
自動控制:計算機自動控制
系統軟件:FINESORB-ISO數據采集軟件
FINESORB-IAO吸附/解吸數據處理軟件
多組分氣體吸附/解吸數據處理軟件
提供中文版說明書
1.7其他備件(另外):
樣品缸:1個
手動針閥:3個
氣動針閥:2個
RTD:2個 表頭:6個
高壓氣瓶:不同氣體配3個
不銹鋼管:4米
穩壓電源:1個
密封圈:4個
等溫吸附過程
1、 樣品室裝樣
將預處理的煤樣準備稱重、迅速裝入模型內。
樣品重量:用于測試的遠洋重量不少于2kg。
工業分析按照GB/T2121991《煤樣的工業分析方法》執行。
2、 氣密性檢查
2.1充氣
向系統充入氦氣,壓力高于等溫吸附實驗最高壓力1MPa。
2.2調節溫度
系統溫度調為儲層溫度。連續觀測,系統密封良好,則進行下一步實驗。
3、 自由空間體積測定
3.1溫度
測定溫度設定為儲層溫度。
3.2充氣
打開氦氣瓶,向系統輸入氦氣,調節標準室壓力值,然后關閉標準室閥門。
3.3采集數據
打開標準室閥門與樣品缸閥門,待壓力平衡后采集一組數據。體積實驗。進行三次,三次之間允許誤差為±0.1cm3 。
3.4求得煤樣的體積,計算出樣品室內空白體積。
4、等溫吸附實驗
4.1實驗壓力的確定
最高實驗壓力設置為儲層壓力的1.2倍,最低不少于8MPa。
4.2實驗壓力點分布
最高壓力<8MPa,選6個實驗點。
最高壓力在8MPa~12MPa,選8個試驗點。
4.3充氣
打開調節閥門和標準室閥門,向系統充入甲烷氣體,調節標準室壓力至目標壓力。
4.4數據采集
達到目標壓力,且溫度穩定后,啟動等溫吸附實驗程序采集數據。
4.5吸附平衡時間確定
根據實際情況確定,但不得少于12小時。
4.6重復(3)到(5)步驟,直至最后一個壓力點實驗結束。
數據處理過程
1、 煤樣體積和自由空間體積計算
煤樣的體積計算公式為:
Vs=
式中:
Vs-煤樣的體積,單位為立方厘米(cm3 );
P1-平衡后壓力,單位為兆帕(MPa)
P2-參考缸初始壓力,單位為兆帕(MPa)
P3-樣品初始壓力,單位為兆帕(MPa)
T1-平衡后溫度,單位為開氏溫度(K);
T2-參考缸初始溫度,單位為開氏溫度(K);
T3-樣品缸初始溫度,單位為開氏溫度(K);
V1-系統總體積,單位為立方厘米(cm3 );
V2-參考缸體積,單位為立方厘米(cm3 )
V3-樣品缸體積,單位為立方厘米(cm3 )
Z1-平衡條件下氣體壓縮因子,無量綱,
Z2-參考缸初始氣體的壓縮因子,無量綱,
Z3-樣品缸初始氣體的壓縮因子,無量綱
求得煤樣的體積,計算出樣品缸內自由空間體積。自由空間體積是指樣品缸裝入煤樣后煤樣顆粒之間的空隙、煤樣顆粒內部微細空隙、樣品缸剩余的自由空間、連接管和閥門內部空間的體積之和。
自由空間體積計算公式為:
V1=V0-Vs
式中:
V1-自由空間體積,單位為立方厘米(cm3)
V0-樣品缸內總體積,單位為立方厘米(cm3)
Vs-煤樣的體積,單位為立方厘米(cm3 )
2、 計算各壓力點的吸附量
根據參考缸、樣品缸的平衡壓