油气显示评价仪系列(地化培训)

YQ-Ⅵ油气显示评价仪田凤兰YQ系列油气显示评价仪包括YQ-Ⅵ型油气显示评价仪和TOC-Ⅱ型残余碳分析仪，是专为储集岩和烃源岩评价设计的，通过对岩心和岩屑的热解分析，计算出含油、含气量和干酪根的热解烃量，从而进行定性和定量评价。评价仪与残余碳分析仪原理1、评价仪原理油气显示评价仪的分析原理是在热解炉中对烃源岩和储集岩的岩石样品进行程序升温，岩石中的烃类和干酪根在不同温度下挥发和裂解，通过载气（氮气）的携带直接进入氢火焰离子检测器检测，将其浓度变化经放大器放大为相应的电流信号，由微机进行运算处理，记录各组分的含量和峰顶温度（Tｍａｘ），予以评价烃源岩、储集岩的优劣。根据烃类和干酪根挥发和裂解的温度差异，评价仪设置了两个周期，周期1适合储油岩分析，周期2适合烃源岩分析。2、残余碳分析原理残余碳分析仪是油气显示评价仪的配套设备，用于测定经过评价一的样品中所含的残余碳量，从而计算出样品中的总有机碳含量。其工作流程是将样品在600℃高温下氧化燃烧7分钟，使样品中的剩余有机碳转化为CO2及少量部分CO，CO经过CUO阱催化后也转化为CO2被捕集阱收集，捕集阱在260度高温状态将全部释放以吸附的CO2，由热导池（TCD）检测，经微处理器数据处理后打印输出分析结果。表1-1残余碳分析仪的温度区间和时间阶段温度时间氧化吸附清洗释放温度（℃）60050---260时间（ｍｉｎ）7713＇20”仪器的组成与结构1、评价仪的组成及各系统功能评价仪的组成由气路系统、氢火焰检测器、热解部分、微电流放大器、温度控制部分、微处理部分和电源部分等组成。2、气路系统2-1、载气：由高压氮气瓶减压后输出（输出压力为0.3-0.4MPａ），进入电磁阀再通过稳压阀后分为两路，一路经过气阻和稳流阀进入进样杆，一路接柱压表显示压力。2-2、氢气：作为燃气，自氢气发生器输出（输出压力为0.3-0.4MPａ），进入电磁阀再稳压阀后分为两路，一路经过气阻和稳流阀进入检测器，一路接前面板压力表显示压力。2-3、空气：作为助燃气，自空压机输出（输出压力为0.3-0.4ｍPａ），去水去油后分为两路，一路直接媾入电磁阀，控制炉子的密封、进样、结束、吹冷气等过程；另一路进入稳压阀后分为两路，，一路接前面板压力表显示压力，另一路经过气阻后进入检测器参与燃烧。3、氢火焰离子化检测器（FID）FID由筒体、绝缘套、收集极、陶瓷喷嘴、固定螺母、密封石墨垫、点火极化极探头、信号电缆等组成。底部装有两个加热棒和一根热电偶。4、热解部分热解部分主要由热解炉、加热块、进样杆、热解炉密封滑块等部件组成。4-1、热解炉：加热炉丝采用铠装加热丝，拆装时不能弯成死角以免损坏。炉丝内侧为测温电偶。4-2、进样杆：载气由下端进气口流入，杆内装有一根杆丝和铠装热电偶，用来实现90℃温度控制。5、气动装置：推动密封滑块和进样杆升降，由两个活塞式气缸来实现，在密封滑块上有“O”型硅胶圈密封，动力气由空压机提供。预热阶段：密封、进样、载气三个电磁阀动作；准备阶段：结束电磁阀动作；工作阶段：密封、进样、载气、冷气四个电磁阀分别动作；结束阶段：结束电磁阀动作。6、微电流放大器7、温度控制部分由程序温度控制、温度检测电路、控温执行系统组成，完成三个温控点的温度控制。7-1、程序温度控制部分：由微机及其外围接口组成。热电偶测得的温度值经测温系统处理后进行运算，然后输出相应的控制信号，由触发模块变各温控点的加热功率，使其温度保持在设定值，实现温度的闭环控制。7-2、温度检测电路：有三个热电偶组成。7-3、控温执行系统：包括控温板、触发模块和热解炉丝、加热棒、加热杆丝和热电偶。控温析主要完成控制触发模块的作用。8、电源系统有7路直流电源，其中+24V供给电磁阀和点火继电器；±15V分为两路，一路供给模拟板、控温析，一路供给微电流放大器；+5V分为两路，一路供给300V板，一路供给微机执行系统；+3.8V为FID点火电压，+60V为加器加热电源。9、微处理控制系统部分包括CPU板、采集板、控温板，在后面板从右到左分别为电源板、接口采集板、CPU板、控温板。CPU板为主机的核心，完成主机的过程控制和与计算机的通讯。控温板为主机的温度采集部分，包括A/D转换芯片、放大器OP07及LM358等，负责完成主机上所有温度的测量与前极控制的工作。采集板为主机的信号采集、电磁阀控制和温度给定部分，包括D/A转换芯片、光偶、采集等芯片，负责完成信号采集与模数转换、电磁阀的控制和温度给定信号的输出等工作。残余碳的组成与结构残余碳主机由气路系统、热导池检测器、氧化炉部分、温度控制部分、微处理器部分和电源部分组成。1、气路系统残余碳分析仪外部有两路气源—氮气（氢气）和空气。在仪器内部分为三路，其中氮气一路为载气，另一路为清洗气。载气：由高压氮气瓶减压阀输出（输出压力为0.3-0.4MPａ），经过滤剂滤除杂质再由稳压阀输出，通过气阻进入热导池参考臂，再经六通阀（或三个电磁阀）转换，由热导池测量臂流出。清洗气：与载气同一路气源提供，经稳压阀稳压（0.2MPａ）输出，再通过气阻进入捕集阱之后排空，完成对气路的清洗过程。氧化气：由空压机输出（0.3-0.4MPａ），经稳压阀稳压后通过气阻进入氧化炉完成氧化，再经试剂的过滤，进入捕集阱捕集。另一路空气完成千斤顶的升降过程。2、热导池检测器（TCD）1-3脚的阻值与2-4脚的阻值基本相同时TCD桥路平衡。3、氧化炉装置由氧化炉、进样杆、气动装置三部分组成。4、温度控制部分温度控制部分分三路控温点，即氧化炉、热导池、捕集阱。ａ.氧化炉控温是完成样品的氧化过程，恒温600℃；热导池控温保持TCD的温度恒定55-100℃；捕集阱控温分为两个温度段，50℃吸附，260℃释放。ｂ.控温原理通过计算机发出控制命令，计算机根据内部存储的控制信息，首先通过反馈回路，将氧化炉、热导池、捕集阱温度通过热电偶或铂电阻测得温度变化转换为毫伏电压值或电阻值的变化，由控温板上的放大器将信号转为电压或电流的变化。微机通这条反馈回路测出三路的实际温度，运算后控制加热丝上的调压块的导通脚大小，以达到控温的目的。5、电源部分有4路直流电源，±24V供给电磁阀，±15V供经模拟板、控温板，+5V供给微机执行系统。6、微机处理器部分与YQ-Ⅵ相同。后面板有5块电路权，其中带有散热片的是TCD的恒流源板，负责提供TCD的恒流60ｍA，其余与YQ-Ⅵ各电路板功能相同。仪器的操作注意事项1、安装前的准备工作ａ.搬地保持仪器的正置，检查各部件是否接触良好；ｂ.主机必须接好地线；ｃ.空压机电源应与主机电源分开；ｄ.各气源接好干燥剂及过滤剂并检查是否漏气；ｅ.检查气源压力是否充足，输出压力是否符合要求；2、开机检查ａ.预热20分钟以后开机；ｂ.计算机与主机能否正常联机，各显示窗显示温度是否正常；五、常见故障及排除1、YQ-Ⅵ常见故障维修故障现象产生原因排除方法热解炉不加热热电偶断或引线断加热炉丝接触不良或断触发模块坏换新或重新接线只加热不能控制热电偶与机壳短路或热电偶内部短路触发块击穿排除短路处或换新热解炉升温线性不好热电偶性能不良触发块性能不良换新FID加热块不升温热电偶性能不良加热棒断一个或两个触发块无输出换新进样杆不加热或失控热电偶断杆丝断控温板无输出或触发块坏换新不出峰或噪声大微电流放大器连接断或坏无载气无极化电压没点火模拟板坏重新接线或换新检查管路和电磁阀检查点火线圈或继电器或+3.8V电压检查极化极或300V板换新灵敏度下降气路漏气或流速不稳+300V极化电压无或偏低检测器底座漏气检查气路并调整流量重新连线或检查300V板换新石墨垫或紫铜垫拖尾峰炉温低载气流量小提高热解炉增大流量平顶峰样品量过大微电流放大器坏减少进样量修理放大器基线不稳地线不牢FID喷嘴底部污染气路不纯重新接好清洗检测器检查气源点不着火无氢气或氢气流量太小空气太大或太小FID离子头前漏气点火线圈阻值增大或断点火继电器接触不良或断无+3.8V点火电压模拟板上驱动点火继电器的光偶坏FID喷嘴堵查氢气气路或调节流量查空气气路或调节流量排除漏气换新处理或换新查线路并修复换新清洗喷嘴，换石墨垫压力表无指示无气源气路堵塞压力表坏电磁阀坏稳压阀坏检查气源并接好检查气路换新换新换新气体流速不稳管路漏气稳压阀坏外部气源不稳检查管路并修复换新排除故障千斤顶不动作气压不足或漏气电磁阀坏电磁阀无+24V电源驱动光偶坏检查管路换新查电路并修复换新电磁阀动作混乱CPU板程序混乱采集板8255坏换CPU板换新温度失控调压块坏热电偶或铂电阻短路或断路接线松换新换新重新连接TCD/氧化炉/捕集阱不加温加热丝断热电偶断换新不出谱图TCD坏模拟板坏氧化气漏捕集阱炉丝断更新换新电磁阀漏或氧化炉胶垫漏换炉丝峰值不稳载气电磁阀漏TCD桥臂不平换电磁阀换TCD六、仪器维修过程中的注意事项进行维修前，首先要拔掉电源，以免触电，在维修过程中，要认真分析，不能到处怀疑、盲目拆卸，以免造成仪器损坏和故障扩大化。下面对仪器保养和维修中的注意事项作简单介绍。检测器的清洗仪器由于长期使用，必须定期清洗。首先关掉仪器电源，断开FID与微电流放大器的信号线（否则在FID拆卸时会造成微电流放大器坏），拧开检测器顶部螺丝，用镊子将绝缘环和收集极取出，用无水乙醇清洗FID喷嘴口和收集极，烘干后用镊子组装，否则会造成干扰峰，组装时要先装极化极探头，再装绝缘环和收集极探头。密封圈的更换热解炉的密封滑块内有一个密封滑套，滑套上面的“O”型密封圈用来密封滑套与热觖炉口，滑套内的密封圈用来密封滑套与进样杆，从而形成一套可靠的密封系统。当发现FID不易点火或标样分析结果重复性差时，应首先考虑是密封滑套损坏造成的可能性。热解炉丝的更换缠绕在热解炉体上的屏蔽式电阻丝是评价仪的关键加热部件，该炉丝使用温度高，价格昂贵。更换时务必按要求进行操作。如发现热解炉不升温，诮将炉丝从线排上取下，测量，当确认炉丝确实烧坏后，应做上标记，并将导线妥善处理，换另一条炉丝之前，应确认其是否完好，再开机。FID加热块的更换FID加热块的控温加热器为两个并联的70-100W加热棒。因长期高温使用，其寿命约1-2年，当FID检测器不升温或升温缓慢时，就表明加热棒有一根或全部损坏，需要更换。该加热器件的更换比较容易，可直接从加热孔中抽出更换，连接好电源即可。如果用户的仪器为铠装炉丝加热方式，只需将旧炉丝拆下，新炉丝按原形式装上即可。5杆丝的更换进样杆内控制载气温度的杆丝由于长时间随进样杆上下运动，电源引线易折断，且岩样粉末易掉入进样杆，可能出现短路绝缘不好等现象，必须时需进行检修。进样杆内径很小，拆卸组装都很困难，往往由于操作失误造成杆丝拆断或接地，因此拆卸组装时必须谨慎小心，按要求操作，拆卸时首先焊开电源引线，再拔下热电偶接头，然后卸开进样杆下部的密封螺丝，将热电偶和杆丝取下，用无水乙醇清洗干。组装和更换时，务必注意绝缘情况，按原来样式组装好。注意热电偶的顶端要紧靠坩埚底部，位置不能太高或太低，太高则放不进坩埚。组装完毕，用万用表测量杆丝的阻值为（一般为30Ω左右），仪器地线的绝缘电阻在于20MΩ方可。6氧化炉炉丝的更换更换时，首先把连接氧化炉的气路管线接头拧下，再将保温罩及保温棉取出，然后拧下连接炉体座上的四个螺钉，换上新的氧化炉（带炉丝），按拆进的相反顺序装上，将进样杆的上下动作调整好，之后测氧化炉丝的阻值（240Ω左右），通电即可。7捕集阱的炉丝更换捕集阱的炉丝更换方法与评价仪的热解炉丝的更换方法相同。8热导池注意事项仪器整机操作必须严格遵守热导检测器先通载气后通电，在长期停机后重新启动操作时，应先通载气15分钟以上，然后进行仪器通电，以保证热导元件不放氧化或烧坏，热导池尾气排空处测量载气流量是池是否通气的有效方法。仪器关机时，必须牢记在热导池尾气排空处旋上密封螺帽，