[发明专利]煤样裂缝渗透测试装置及其测试方法

说明书

煤样裂缝渗透测试装置，包括圆形固定板、下定位安装组件和上定位安装组件，下定位安装组件和上定位安装组件固定连接，下定位安装组件和上定位安装组件之间设置有煤样柱，下定位安装组件固定安装在圆形固定板的上表面，上定位安装组件的上侧固定安装有第一环形固定板，圆形固定板与第一环形固定板之间圆周阵列设置有若干个升降组件，每个升降组件上均安装有渗透机构和裂缝观测机构，下定位安装组件和上定位安装组件之间圆周阵列设置有若干根加热电阻棒，第一环形固定板上安装有旋转调节机构。本发明设计科学，结构合理，可以经济有效地探索不同温度下不同煤阶煤储层的裂缝变化规律，为煤储层的改造提供一种直观、可定量的研究方法。

技术领域

本发明涉及煤层渗透测试技术领域，具体的说，涉及一种煤样裂缝渗透测试装置及其测试方法。

背景技术

作为一种清洁能源，煤层气的开发利用既有利于解决煤矿安全问题，也有利于保障我国天然气供应、减少温室气体的排放。我国煤层气资源丰富，但迄今为止煤层气的勘探开发效果并不理想，煤储层较低的渗透率成为制约煤层气产出的重要因素。

煤层气开发过程中通常采用压裂的方式对煤储层进行改造，然而传统的压裂除了会造成水污染且可能诱发地震，更重要的，对于低煤阶等质地较软的煤储层，压裂对储层的改造效果较差。在加热煤岩的过程中我们发现，煤基质中易产生大量的微裂隙，尤其是低煤阶储层，随着加热大量水分脱除，储层收缩明显，从而产生大量的裂隙，储层渗透率得到显著改善。由于通过加热的方式改善煤储层目前尚缺少有效的探索，在井下进行实施实验不仅成本高且难以观察裂缝的扩展规律。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤样裂缝渗透测试装置及其测试方法，本发明设计科学，结构合理，可以经济有效地探索不同温度下不同煤阶煤储层的裂缝变化规律，为煤储层的改造提供一种直观、可定量的研究方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

煤样裂缝渗透测试装置，包括圆形固定板、下定位安装组件和上定位安装组件，下定位安装组件和上定位安装组件的结构相同且上下对称，下定位安装组件和上定位安装组件固定连接，下定位安装组件和上定位安装组件之间设置有竖向设置的煤样柱，圆形固定板水平设置，圆形固定板的下表面圆周阵列设置有若干根竖直支撑腿，下定位安装组件固定安装在圆形固定板的上表面，上定位安装组件的上侧固定安装有第一环形固定板，圆形固定板与第一环形固定板之间围绕煤样柱圆周阵列设置有若干个升降组件，每个升降组件上均安装有渗透机构和裂缝观测机构，下定位安装组件和上定位安装组件之间围绕煤样柱圆周阵列设置有若干根均竖向设置的加热电阻棒，第一环形固定板上安装有用于驱动煤样柱旋转的旋转调节机构。

下定位安装组件包括第二环形固定板，第二环形固定板的下表面与圆形固定板的上表面通过第一连接柱固定连接，圆形固定板、煤样柱和第二环形固定板的中心线重合，第二环形固定板的上表面设有同中心的定位环，煤样柱的直径大于第二环形固定板的内径且小于定位环内径，煤样柱的底面紧压在第二环形固定板的上表面，煤样柱的下端位于定位环内，第二环形固定板的上表面圆周阵列设有若干个电连接插座，第二环形固定板的外圆边缘沿其径向对称设有两块水平连接板；各根加热电阻棒的上下两端分别对应安装在上侧的各个电连接插座和下侧的各个电连接插座内，下侧的两块水平连接板与上侧的两块水平连接板上下对应且之间均通过紧固螺母固定连接有一根紧固螺柱。

每个升降组件均包括丝杠电机、丝杠、两根导杆和升降导块，丝杠电机固定安装在圆形固定板的下表面外边缘，丝杠电机的动力轴、丝杠和两根导杆均竖直设置，丝杠的下端穿过圆形固定板与丝杠电机的动力轴同轴向传动连接，丝杠的上端转动安装在第一环形固定板上，两根导杆的两端分别固定安装在圆形固定板和第一环形固定板上，丝杠位于两根导杆的中间，升降导块上开设有一个螺纹通孔和两个导向光孔，螺纹通孔和两个导向光孔均上下通透，螺纹通孔位于两个导向光孔的中间，丝杠穿过螺纹通孔并与升降导块螺纹传动连接，两根导杆分别对应穿过两个导向光孔。