[发明专利]长煤岩样气液渗流测试系统

说明书

本发明公开了一种长煤岩样气液渗流测试系统，包括用于夹持长煤岩样的测试室，气源、增压泵、高压气体储罐和单向阀依次串联构成送气管路，平流泵与蒸汽发生器串联构成蒸汽升温管路，送气管路与蒸汽升温管路并联后，再与压力传感器串联在测试室的进气端，测试室的出气端连接有出气管路，出气管路上设置有压力传感器和截止阀，测试室内设置有长煤岩样腔，长煤岩样腔的长度为475±100mm，直径为φ76±10mm。能更加真实地模拟气液温升吸附膨胀情况，更加真实地反映不同地层中煤岩样温升吸附膨胀过程中的相互影响。能更加真实地模拟气液渗流情况，更加真实地反映气液在不同地层中渗流的相互影响，并提高试验效率。

技术领域

本发明属于煤岩样模拟试验设备技术领域，具体涉及一种用于对长煤岩样进行气液渗流模拟试验用的测试系统。

背景技术

在不同地层中，煤岩样的温度各不相同。现目前，在煤岩样气液渗流试验中，针对不同的温度要分别进行多次试验，试验效率低；并且由于不同温度测试试验各自独立，无法真实模拟气液在不同地层中渗流时的相互影响，存在一定的局限性。

发明内容

本发明旨在提供一种专用于煤岩样气液渗流模拟试验用的测试系统，能更加真实地模拟气液渗流情况，更加真实地反映气液在不同地层中渗流的相互影响，并提高试验效率。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种长煤岩样气液渗流测试系统，包括用于夹持长煤岩样的测试室，气源、增压泵、高压气体储罐、单向阀、压力传感器依次串联后与测试室的进气端相连，所述测试室的出气端依次串联有压力传感器、回压阀、气液分离器、干燥剂、气体流量计，由回压容器、回压泵构成的回压管路连接在所述回压阀上，所述测试室内设置有长煤岩样腔，长煤岩样腔的长度为400±100mm，直径为φ52±10mm。

作为上述方案的优选，所述测试室包括长钢筒，以及安装在长钢筒内的环压传递胶套和两个端头接气封头，所述环压传递胶套和两个端头接气封头围成长条形的长煤岩样腔，所述环压传递胶套与长钢筒之间形成环压施加腔，在长钢筒的外壁上设置有正对环压施加腔的两个环向高压液接口，在其中一个端头接气封头的后方设置有轴压施加活塞，所述轴压施加活塞外依次轴向套装有第一压套、第二压套，且第一压套、第二压套固定安装在长钢筒的后方，第二压套的侧壁上设置有两个轴向高压液接口，所述长钢筒外裹覆有加热保温套，加热保温套由若干段拼接而成，且每段能各自单独加热，在长钢筒的侧壁上沿长度方向设置有若干个成一字排开的温度传感器，加热保温套相邻两段的分界面位于两个温度传感器之间。本测试室的核心创新包括：(1)选用长条形的长煤岩样腔用于放置长煤岩样；(2)选用分段拼接而成的加热保温套裹覆在长钢筒外，且每段能各自单独加热，能分别对长煤岩样腔的长煤岩样分段加热，根据需要对长煤岩样加热至不同温度；(3)在长钢筒的侧壁上沿长度方向设置有若干个成一字排开的温度传感器，用于监测长煤岩样不同段的加热温度，从而真实模拟出气液在多种复杂地层中的渗流情况。

进一步优选为，在所述长钢筒的侧壁上沿长度方向预留有若干个成一字排开的径向应变力传感器安装孔，径向应变力传感器安装孔与温度传感器环向错开并一一对应设置。

进一步优选为，所述加热保温套采用硅橡胶，加热保温套展开后为长方形，加热保温套的两端通过魔术贴或粘接扣固定成环，相邻两段之间勾挂在一起实现无缝衔接。

进一步优选为，所述长煤岩样腔的长度为400±100mm，直径为φ52±10mm。

进一步优选为，所述温度传感器、径向应变力传感器安装孔各为4—6个，相应地，加热保温套分成4—6段。

进一步优选为，所述出气端封头包括堵头和盖帽，所述堵头过盈配合安装在长钢筒内，盖帽与长钢筒螺接在一起，盖帽的前端抵紧在堵头后方；所述轴向应变力传感器的主体安装在堵头上，轴向应变力传感器的感应端插入长钢筒内的滑动环中，滑动环与堵头间隔设置。借用出气端封头安装轴向应变力传感器，只需要另外再配备滑动环，利用滑动环进行轴向应变力的传递，确保安装结构简单且稳固可靠，测量数值真实准确。