技术摘要：
页岩油气现场检测装置，包括集气筒、压力平衡罐、过滤装置、前过滤装置、质谱分析仪、工控机和打印机；该装置可极大的减少页岩油气采集决策的等待时间，可自动检测气体成分，通过显示设备显示检测结果，具有多种表述方式，无需专业知识也可操作该系统（只需控制开启及  全部
背景技术：
现有的页岩含气量的测试方法有解吸法、等温吸附法、测井解释法等。其中解吸法 是页岩含气量测定的直接方法，也是最常用的方法，它能够在模拟地层实际环境的条件下 反映页岩的含气性特征，因此被用来作为页岩气含量测量的基本方法，但这种方法耗时长、 误差较大；等温吸附法和测井解释法是页岩含气量测定的间接方法。等温吸附是解吸的逆 过程，通过等温吸附模拟，可以研究富有机质页岩的吸附特征和能力，获得吸附气含量参数 数据，但是对于吸附态量少的页岩气而言，采用等温吸附法并不合适，而且误差很大；测井 解释法是通过测井资料解释获得页岩含气量的方法，这种方法首先要建立岩电关系，包括 岩石密度与有机质含量、放射性物质含量与有机质含量、有机质含量与含气量的关系等，再 通过测井资料解释吸附气含量、游离气含量和总含气量，但目前我国页岩气的岩电关系还 没有有效建立。
技术实现要素：
针对页岩油气检测设备及检测方法中的不足，本专利目的是提供一种可实现气液 分离、液相体积和质量测量、气体总量测量、气体组分和浓度的在线测量及设备的自动化冲 洗，并且体积适中，现场的可操作性极强的页岩油气现场检测装置，其技术方案如下： 页岩油气现场检测装置，包括第一管路，第一管路从左至右依次连通集气筒、第三 电磁阀、压力平衡罐、第四电磁阀、第一三通管、第十二电磁阀、过滤装置、前过滤装置、质谱 分析仪；第二管路从左至右依次连通压力平衡罐、第七电磁阀、第二三通管、第十一电磁阀、 气缸加压装置、第八电磁阀、第一三通管，所述气缸加压装置由气缸和活塞组成，活塞将气 缸分隔为第一腔室和第二腔室，第一腔室与第十一电磁阀连通，第二腔室与第八电磁阀连 通；第三管路从左至右依次连通压力平衡罐、第六电磁阀、第三三通管、第九电磁阀、第一腔 室；所述压力平衡罐上还设置有温度计和压力表，所述第二三通管还连通鼓风机，所述第三 三通管还连通真空泵。 进一步的，所述压力平衡罐上还设有注水管、第一排气管、出水管，所述出水管上 还连通第二排气管，出水管与第二排气管连通端的后段设有第二电磁阀，所述第二排气管 上设有第十电磁阀，所述注水管上设有第一电磁阀。 进一步的，所述过滤装置内装有饱和NaHCO3溶液。 进一步的，所述出水管末端连通储液桶。 进一步的，所述储液桶下方设置有电子秤。 进一步的，还包括工控机和打印机，工控机与质谱分析仪通讯连接，打印机与工控 机通讯连接。 还包括页岩油气现场检测装置的检测方法，包括以下步骤： 4 CN 111595921 A 说　明　书 2/5 页 a .系统开机，根据软件登录界面显示，输入用户名和密码；输入正确后，开始系统 初始化； b.系统初始化，关闭全部电磁阀，读取压力平衡罐压力表参数，该参数可约等于1 个大气压，则正常开始工作； c.开启第六电磁阀、第四电磁阀、第八电磁阀、第十一电磁阀，开启真空泵，直到压 力表读数3s未变化，平衡罐和主管道为真空，气缸活塞落至最下方，关闭第六电磁阀、第四 电磁阀、第八电磁阀、第十一电磁阀，关闭真空泵。系统初始化结束； d.开启第三电磁阀，将待测气体全部推入平衡罐，静置5分钟，根据压力表读数，选 择操作流向：若平衡罐内压强达到0.2MPa时，执行步骤e-f、j-n；若压强不足0.001MPa或集 气筒内气体标准大气压下少于3升，则放弃本次测量，执行流程j-n；若压强大于0.001MPa， 小于0.2MPa，则启动气缸加压装置，执行流程g-n；立即关闭第三电磁阀，记录压力表、温度 计31读数，计算平衡罐内气体总体积；根据理想气体状态方程： PV＝nRT   (1) 整理可得： (2)式中，P为气体压强，V是气体体积，n是气体的mol数，R是常量，T是温度。 由此可知，在此装置中右式为定值，即： 而装置的体积V1为300L，压强P1和温度T1可分别用压力表和温度计测得；等式(3) 右侧P2为一个标准大气压，T2为室温25℃。因此可求得气体体积V2； e.开启第四电磁阀、第十二电磁阀，监测平衡罐内气体体积，当排放掉3升气体后， 吹扫掉电磁阀12之后管道中的大气，避免污染被测样本，开启质谱分析仪37第一次检测，记 录检测结果，检测结果包括气体组分和浓度； f.进行质谱分析仪37多次检测，保存数据，并多次检测取平均值，得到气体组分和 浓度的统计结果； g .开启第四电磁阀发、第八电磁阀、第九电磁阀，启动真空泵，抽吸平衡罐内低压 或负压气体，平衡罐体积为300升，气缸体积为3升，同步检测平衡罐内气体的压强若降低了 3/300时或气缸活塞接近气缸顶部，关闭第四电磁阀、第九电磁阀、真空泵，开启第十一电磁 阀和鼓风机，10秒后，开启第十二电磁阀； h.吹扫掉第十二电磁阀之后管道中的大气，避免污染被测样本； i.重复步骤g，并启动质谱分析仪37，进行多次检测，保存数据，关闭所有电磁阀。 对保存的气体组分和浓度结果，进行平均，得到统计结果； j.吹扫：打开第五电磁阀，排放平衡罐中的残留气体，待直至读数小于0.105MPa当 残余气体的压强大于0.1MPa时，执行本操作，若小于该数值，则忽略本操作；开启第七电磁 阀，开启鼓风机，运行5分钟；关闭第五电磁阀5，开启第四电磁阀、第十二电磁阀、第八电磁 阀，继续吹扫3分钟，将管道中的残留气体推入大气，关闭所有电磁阀，关闭鼓风机； k.开启第二电磁阀，将压力平衡罐中的液体排入储液桶，并使用电子秤测量液体 5 CN 111595921 A 说　明　书 3/5 页 的质量，存入系统； l.冲洗：打开第一电磁阀，放入0.1m3液体，关闭第一电磁阀，静置至少5min，打开 第十电磁阀，将液体排放至户外； m .风干：开启第五电磁阀、第七电磁阀，开启鼓风机，运行至少15分钟，将罐体吹 干，提示检测完毕，得到全部检测结果：气体组分、浓度、液体质量。 本专利的有益效果是： 该装置可极大的减少页岩油气采集决策的等待时间，并且该装置实现了高度自动 化，可自动检测气体成分，通过显示控件显示检测结果，具有多种表述方式(可选)，无需专 业知识也可操作该系统(只需控制开启及关闭按钮)。该装置还集成了自动化冲洗功能，可 实现检测后设备自动冲洗，极大的提高了现场操作的可行性。并且该设备具有适当的体积， 可配置于移动车辆上，可适应多种条件下的页岩油气成分检测；可实现气液分离、液相体积 和质量测量、气体总量测量、气体组分和浓度的在线测量及设备的自动化冲洗，并且体积适 中，现场的可操作性极强；针对较大范围内气压下的气体均可实现该测量，具有较大的社会 意义和实用价值。 附图说明 图1是页岩油气现场检测装置整体结构图； 图2是页岩油气现场检测装置的检测方法流程图； 图中：1、第一电磁阀，2、第二电磁阀，3、第三电磁阀，4、第四电磁阀，5、第五电磁 阀，6、第六电磁阀，7、第七电磁阀，8、第八电磁阀，9、第九电磁阀，10、第十电磁阀，11、第十 一电磁阀，12、第十二电磁阀，13、第一管路，14、第二管路，15、第三管路，16、集气筒，17、压 力平衡罐，18、第一三通管，19、过滤装置，20、前过滤装置，21、质谱分析仪，22、打印机，23、 工控机，24、鼓风机，25、气缸加压装置，26、活塞，27、第一腔室，28、第二腔室，29、真空泵， 30、注水管，31、温度计，32、压力表，33、第一排气管，34、第二排气管，35、出水管，36、电子 秤，37、通道，38、标准气体罐，39、储液桶。