CN114427991B - 气体进样瓶、气体同位素分析***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体进样瓶、气体同位素分析***及方法，包括：瓶体，瓶体上设有至少一个出口，出口上设有第一阀门，出口用于连接痕量气体预浓缩装置；四通管道，四通管道的第一个开口与瓶体连通，第二个开口连接于压力真空表，第三个开口上封堵有密封件，第四个开口上设有第二阀门，第四个开口用于连接抽真空***。本发明实现了大体积进样，使得地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素也可以检出，并且操作简便，为地表油气地球化学勘探技术的应用提供了可靠的技术手段。
Description
技术领域
本发明属于油气勘探领域，更具体地，涉及一种气体进样瓶、气体同位素分析***及方法。
背景技术
油气藏中烃类微渗漏到地表，不可避免的被近地表微生物改造，包括微生物生气作用(δ13C1变轻)和微生物噬烃作用(δ13C1变重)。不同阶段、不同成因的烃类不仅组成上存在一定差异(如地表生物地球化学作用产生的烃类以CH4为主，且贫13C；深部油气中重烃含量相对较多，且相对富集13C)，进入土壤先后次序以及存在的烃类-水-土壤相互作用均不同。
在地表油气勘探中，近地表地球化学异常的判识及评价是两个重要的难题。地表轻烃来源判识基本仍以烃类同位素和组构方法为主。地球化学勘探中的碳同位素法，主要用于分析游离烃、顶空气和物理吸附烃、酸解烃烃类法中的甲烷稳定碳同位素，因此分析烃类法中的甲烷稳定碳同位素是地表油气勘探的非常重要的指标，但是这些烃类指标中除了一些地区的酸解气的浓度含量可以达到用微量注射器直接进样检测外，其他指标浓度都很低，几乎达不到所需准确检测同位素的浓度。现有的赛默飞的precon可以检测大气中甲烷的碳同位素，但是它的大气采样管不适合地球化学探勘样品的检测，游离气、顶空气、物理吸附气、酸解气等体积一般在1～50ml之间，甲烷浓度比大气中甲烷浓度高，样品都是密封在样品瓶中，样品数量大，这些样品气体中碳同位素的分析比较困难。
因此期待研发一种气体进样瓶、气体同位素分析***及方法，能够用于大体积样品的分析，且操作简单，满足科研生产的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种气体进样瓶、气体同位素分析***及方法，用于样品数量大的同位素分析，增大同时容纳气体样品的体积，满足科研生产的需求。
为了实现上述目的，本发明提供一种气体进样瓶，包括：
瓶体，所述瓶体上设有至少一个出口，所述出口上设有第一阀门，所述出口用于连接痕量气体预浓缩装置；
四通管道，所述四通管道的第一个开口与所述瓶体连通，第二个开口连接于压力真空表，第三个开口上封堵有密封件，第四个开口上设有第二阀门，所述第四个开口用于连接抽真空***。
可选地，所述瓶体与所述四通管道一体成型。
可选地，所述瓶体和所述四通管道为不锈钢材质。
可选地，所述瓶体呈胶囊状，所述出口为两个，分别设置于所述瓶体的长度方向的两端，所述四通管道连接于所述瓶体的侧壁上。
可选地，所述密封件为密封垫或密封塞。
可选地，所述第一阀门和所述第二阀门为隔离阀。
本发明还提供一种气体同位素分析***，包括痕量气体预浓缩装置、上述的气体进样瓶、真空泵及注射器，所述气体进样瓶的出口连接于所述痕量气体预浓缩装置，所述真空泵连接于所述四通管道的所述第四个开口上，所述注射器用于抽取所需气体并将所述气体从所述密封件注入所述瓶体中。
可选地，所述真空泵与所述第四个开口通过软管连接。
本发明还提供一种气体同位素分析方法，利用上述的气体同位素分析***，所述方法包括如下步骤：
1)关闭所述瓶体出口上的第一阀门，打开所述第四个开口上的第二阀门，利用所述真空泵对所述瓶体内部抽真空；
2)用所述注射器抽取所需气体并将所述气体从所述密封件注入所述瓶体中；
3)启动所述痕量气体预浓缩装置，打开所述瓶体出口上的第一阀门进行碳同位素分析。
可选地，在所述步骤1)中：利用所述真空泵对所述瓶体内部抽真空，至所述压力真空表显示预设阈值后，再继续抽4min-7min。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的气体进样瓶具有容纳气体样品的瓶体，并通过四通管道对瓶体内部抽真空、注气及压力监测，利用本发明的气体进样瓶，能够配合痕量气体预浓缩装置实现了大体积进样，使得地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素也可以检出，本发明的气体进样瓶进样过程操作简便，能够避免其他气体的干扰，满足科研生产的需求。
2、本发明的气体同位素分析***利用了本发明的气体进样瓶，使本***能够检出地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素。
3、本发明的气体同位素分析方法能够对大量气体样品进行分析，且操作简单，能够避免其他气体的干扰，为地表油气地球化学勘探技术的应用提供了可靠的技术手段。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的气体进样瓶的示意性结构图。
附图标记说明
1、瓶体；2、第一阀门；3、四通管道；4、压力真空表；5、密封垫；6、第二阀门。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种气体进样瓶，包括：
瓶体，瓶体上设有至少一个出口，出口上设有第一阀门，出口用于连接痕量气体预浓缩装置；
四通管道，四通管道的第一个开口与瓶体连通，第二个开口连接于压力真空表，第三个开口上封堵有密封件，第四个开口上设有第二阀门，第四个开口用于连接抽真空***。
具体地，本发明的气体进样瓶具有容纳气体样品的瓶体，并通过四通管道对瓶体内部抽真空、注气及压力监测，利用本发明的气体进样瓶，能够配合痕量气体预浓缩装置实现了大体积进样，使得地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素也可以检出，本发明的气体进样瓶进样过程操作简便，能够避免其他气体的干扰，满足科研生产的需求。
作为可选方案，瓶体与四通管道一体成型。
具体地，一体成型能够保证瓶体与四通管道连接的密封性，避免其他气体进入瓶体中。
进一步地，瓶体与四通管道也可设计为分体式，只要能够实现密封连接即可。
作为可选方案，瓶体和四通管道为不锈钢材质。
具体地，采用不锈钢材质经久耐用且强度高。
进一步地，瓶体和四通管道也可采用其他符合要求的材质制成，如塑料等。
作为可选方案，瓶体呈胶囊状，出口为两个，分别设置于瓶体的长度方向的两端，四通管道连接于瓶体的侧壁上。
具体地，瓶体的形状可以根据需求设定，并不限于本方案中的胶囊状。
作为可选方案，密封件为密封垫或密封塞。
具体地，密封件用于密封四通管道的第三个开口，并且能够***注射器的注射针头。
作为可选方案，第一阀门和第二阀门为隔离阀。
具体地，隔离阀只能处于开或者关的状态，对泄露等级的要求较高，并且安全性高。
本发明还公开了一种气体同位素分析***，包括痕量气体预浓缩装置、上述的气体进样瓶、真空泵及注射器，气体进样瓶的出口连接于痕量气体预浓缩装置，真空泵连接于四通管道的第四个开口上，注射器用于抽取所需气体并将气体从密封件注入瓶体中。
具体地，本发明的气体同位素分析***利用了本发明的气体进样瓶，使本***能够检出地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素。
作为可选方案，真空泵与第四个开口通过软管连接。
本发明还公开了一种气体同位素分析方法，利用上述的气体同位素分析***，方法包括如下步骤：
1)关闭瓶体出口上的第一阀门，打开第四个开口上的第二阀门，利用真空泵对瓶体内部抽真空；
2)用注射器抽取所需气体并将气体从密封件注入瓶体中；
3)启动痕量气体预浓缩装置，打开瓶体出口上的第一阀门进行碳同位素分析。
具体地，本发明的气体同位素分析方法能够对大量气体样品进行分析，且操作简单，能够避免其他气体的干扰，为地表油气地球化学勘探技术的应用提供了可靠的技术手段。
作为可选方案，在步骤1)中：利用真空泵对瓶体内部抽真空，至压力真空表显示预设阈值后，再继续抽4min-7min。
具体地，通过上述步骤能够避免瓶体中有残余气体，影响对气体样品的分析结果。
实施例1
图1示出了本实施例的气体进样瓶的示意性结构图。
如图1所示，气体进样瓶的瓶体1上设有两个出口，两个出口分别设置于瓶体1的长度方向的两端并连接于痕量气体预浓缩装置，每个出口上均设有第一阀门2：四通管道3与瓶体1一体成型且均为不锈钢材质，四通管道3的第一个开口连接于瓶体1的侧壁上，第二个开口连接于压力真空表4，第三个开口上封堵有密封垫5，第四个开口上设有第二阀门6，第四个开口通过软管连接真空泵；其中，第一阀门2和第二阀门6为隔离阀。
在使用时，利用注射器用于抽取所需气体样品并将气体样品从密封垫注入瓶体中，密封垫可以根据实际情况进行更换。
利用本实施例的***，能够在气体同位素分析时实现了大体积进样，使得地球化学勘探样品中低浓度甲烷的碳同位素也可以检出，并且操作简便。
实施例2
一种气体同位素分析方法，利用实施例1中的***，包括如下步骤：
1)将***中所有部件清洗干净，晾干气体进样瓶后，将气体进样瓶接入痕量气体预浓缩装置(precon)；
2)关闭瓶体出口上的第一阀门，打开第四个开口上的第二阀门，利用真空泵对瓶体内部抽真空，至真空压力表显示-0.1Mpa后再抽5分钟，关闭第二阀门；
3)用注射器抽取所需气体样品并将气体样品从密封件注入瓶体中；
4)启动痕量气体预浓缩装置，打开瓶体两端出口上的第一阀门进行碳同位素分析。
本方法能够能够对大量气体样品进行分析，且操作简单，能够避免其他气体的干扰，为地表油气地球化学勘探技术的应用提供了可靠的技术手段。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (5)
1.一种气体同位素分析方法，该方法利用气体同位素分析***，其特征在于，所述气体同位素分析***包括气体进样瓶、痕量气体预浓缩装置、真空泵及注射器，所述气体进样瓶包括：
瓶体，所述瓶体上设有至少一个出口，所述出口上设有第一阀门；
四通管道，所述四通管道的第一个开口与所述瓶体连通，第二个开口连接于压力真空表，第三个开口上封堵有密封件，所述密封件为密封垫或密封塞，第四个开口上设有第二阀门；
所述瓶体与所述四通管道一体成型；
所述第一阀门和所述第二阀门为隔离阀；
所述出口连接于所述痕量气体预浓缩装置，所述真空泵连接于所述四通管道的所述第四个开口上，所述注射器用于抽取所需气体并将所述气体从所述密封件注入所述瓶体中；
所述方法包括如下步骤：
1）关闭所述瓶体出口上的第一阀门，打开所述第四个开口上的第二阀门，利用所述真空泵对所述瓶体内部抽真空；
2）用所述注射器抽取所需气体并将所述气体从所述密封件注入所述瓶体中；
3）启动所述痕量气体预浓缩装置，打开所述瓶体出口上的第一阀门进行碳同位素分析。
2.根据权利要求1所述的气体同位素分析方法，其特征在于，所述瓶体和所述四通管道为不锈钢材质。
3.根据权利要求1所述的气体同位素分析方法，其特征在于，所述瓶体呈胶囊状，所述出口为两个，分别设置于所述瓶体的长度方向的两端，所述四通管道连接于所述瓶体的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的气体同位素分析方法，其特征在于，所述真空泵与所述第四个开口通过软管连接。
5.根据权利要求1所述的气体同位素分析方法，其特征在于，在所述步骤1）中：利用所述真空泵对所述瓶体内部抽真空，至所述压力真空表显示预设阈值后，再继续抽4min-7min。
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| GR01 | Patent grant | ||
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