[发明专利]一种煤层气渗流注浆模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及模拟实验用品领域，尤其涉及一种煤层气渗流注浆模拟实验装置。

背景技术

煤层气作为一种清洁能源，具有巨大的开发潜能，其排采过程中存在许多问题，排采过程中，液体的渗流规律是影响正常排采的关键问题，而了解在不同煤层气压力下在煤中的渗流规律是解决煤排采问题的重要一环。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种模拟井下煤层气抽采风压钻井压力的煤层气渗流注浆模拟实验装置。

本发明的实施例提供一种煤层气渗流注浆模拟实验装置，所述煤层气渗流注浆模拟实验装置包括氮气瓶、气体连接管、单向阀、三通、模拟装置、液体连接管、泥浆泵和储浆容器，所述气体连接管连接氮气瓶和单向阀，所述三通连接模拟装置和单向阀，所述氮气瓶通过气体连接管和三通对模拟装置输入氮气，所述储浆容器中存放有钻井液，所述泥浆泵通过液体连接管钻井液输送到模拟装置中，氮气与钻进液在模拟装置中相互配合，从而模拟钻井压力。

进一步地，所述气体连接管上设有气体调节阀和压力表，所述压力表显示氮气瓶输出的氮气压力值，所述气体控制阀调节氮气瓶输出的氮气压力值。

进一步地，所述模拟实验装置还包括密封接口和气液两用阀门，所述气体连接管包括第一气体连接管和第二气体连接管，所述三通包括第一三通和第二三通，所述单向阀包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一三通侧面通过第一单向阀与第一气体连接管连接，所述第一三通上端连接气液两用阀门，所述第一三通下端与模拟装置上端连接，所述第二三通侧面通过第二单向阀与第二气体连接管连接，所述第二三通上端与模拟装置下端连接，所述第二三通下端被密封接口密封。

进一步地，所述液体连接管包括第一液体连接管和第二液体连接管，所述第一液体连接管连接泥浆泵和气液两用阀门，所述第二液体连接管连接泥浆泵和储浆容器。

进一步地，所述模拟装置包括第一储液单元、第二储液单元、限位单元和煤样管单元，所述煤样管单元上下两端是网格结构，所述煤样管单元通过限位单元固定在模拟装置内，所述煤样管单元中存放有煤样，所述第一储液单元位于煤样管单元上方，所述第二储液单元位于煤样管单元下方，钻井液进入所述模拟装置后，先存储于第一储液单元，然后在气压和重力作用下，经煤样管单元中的煤样进入第二储液单元。

进一步地，所述氮气瓶通过第一气体连接管向第一储液单元输入氮气，氮气对第一储液单元中的钻井液和煤样管单元内的煤样产生一个向下的压力，以模拟井下钻井空压风压力，所述氮气瓶通过第二气体连接管向第二储液单元输入氮气，所述第二储液单元中的氮气对煤样管单元内的煤样施加一个向上的力，以模拟原始煤层气压力，所述第一气体连接管中输出的氮气压力值大于所述第二气体连接管中输出的氮气压力值。

进一步地，所述模拟装置的侧面是透明材质。

进一步地，所述煤层气渗流注浆模拟实验装置还包括土压力盒、应变仪和信号传输线，所述土压力盒通过煤样固定在煤样管单元中，所述信号传输线连接土压力盒和应变仪，所述土压力盒采集应变大小，所述信号传输线传输应变数据信号，所述应变仪将应变数据转为压力数据并显示压力数据。

进一步地，所述土压力盒有多个。

本发明的煤层气渗流注浆模拟实验装置通过第一气体连接管和第二气体连接管两个通道向煤样管注入氮气，并通过液体连接管注入钻井液，氮气压力和钻井液结合，方便寻找在不同煤层气原始压力下满足注浆深度要求的最佳压力。同时，煤样管中的土压力盒，实时感知煤样应变大小，所述应变仪将应变数据转换并显示为压力值。

附图说明

图1是本发明一种煤层气渗流注浆模拟实验装置的一示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。