[发明专利]一种多功能煤岩模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种多功能煤岩模拟实验装置，包括注入机构、模拟机构以及测量机构，所述注入机构包括注气组件以及注固液组件；所述模拟机构包括可视化模拟装置，所述可视化模拟装置包括煤岩模型、第一温压控制装置以及摄像装置，所述煤岩模型具有孔喉腔；所述摄像装置与所述煤岩模型相对设置；所述测量机构与所述第一出料口连接且用于测量从所述第一出料口排出的气体的体积。本发明提出的技术方案的有益效果是：通过注气组件及注固液组件的配合使用，在传统的气‑液流渗透的基础上增加了固相流，从而能更好地模拟真实煤岩的流体渗流过程；同时，通过可视化模拟装置可直观地展示煤岩中流体渗流过程，从而便于了解煤岩中流体渗透的微观过程。

技术领域

本发明涉及煤岩模拟实验装置技术领域，尤其是涉及一种多功能煤岩模拟实验装置。

背景技术

现有的煤岩模拟实验装置在模拟煤岩流体渗流过程时，往往只模拟了气-液二相流在煤岩中的渗流过程，而地下真实煤岩流体渗流过程往往是气-液-固三相流，因此现有的煤岩流体渗流模拟装置不能较好地反映煤岩中三相流的渗流过程；

同时，现有的煤岩模拟实验装置往往采用煤岩岩心作为实验样品使用，只能获取相关的实验数据而不能观察到多相流在煤岩中的微观渗流过程，不利于揭示多相流的渗流机理。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能模拟煤岩中三相流渗流过程、同时又能直观观察到多相流在煤岩中的微观渗流过程的一种煤岩模拟实验装置。

一种多功能煤岩模拟实验装置，包括：注入机构、模拟机构以及测量机构，

所述注入机构包括注气组件以及注固液组件，所述注气组件包括气罐以及注气泵，所述气罐具有一密闭的气罐腔，所述注气泵的入口与所述气罐腔连通，所述注固液组件包括搅拌罐以及注固液泵，所述搅拌罐具有一密闭的搅拌腔，所述搅拌腔内设有搅拌装置，所述注固液泵的入口与所述搅拌腔连通；

所述模拟机构包括可视化模拟装置，所述可视化模拟装置包括煤岩模型、第一温压控制装置以及摄像装置，所述煤岩模型具有孔喉腔，所述煤岩模型的一端开设有与所述孔喉腔连通的第一进料口，所述第一进料口处设有第一进料阀，所述第一进料口与所述注气泵的出口及所述注固液泵的出口均连通，所述煤岩模型的另一端开设有与所述孔喉腔连通的第一出料口，所述第一出料口处设有第一出料阀，所述第一温压控制装置与所述煤岩模型连接且用于控制所述煤岩模型所处的温度和压力，以使所述煤岩模型处于预先设定的第一预设温度和第一预设压力条件下；所述摄像装置与所述煤岩模型相对设置；

所述测量机构与所述第一出料口连接且用于测量从所述第一出料口排出的气体的体积。

与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：通过注气组件及注固液组件的配合使用，在传统的气-液流渗透的基础上增加了固相流，从而能更好地模拟真实煤岩的流体渗流过程；同时，通过可视化模拟装置可直观地展示煤岩中流体渗流过程，从而便于了解煤岩中流体渗透的微观过程和渗流机理。

附图说明

图1是本发明提供的多功能煤岩模拟实验装置的一实施例的结构示意图；

图2是图1中注入机构的结构示意图；

图3是图1中模拟机构的结构示意图；

图4是图1中测量机构的结构示意图；

图5是图1中可视化模拟装置的结构示意图；

图6是图5中煤岩模型的结构示意图；

图7是图1中煤岩夹持器的结构示意图；