[发明专利]一种低渗煤岩渗流演化规律瞬态测试系统

说明书

本发明公开了一种低渗煤岩渗流演化规律瞬态测试系统，包括三轴岩心夹持器、上游流体供应装置、下游流体流通装置；上游流体供应装置包括多个串联连接的上游气体标准室，首端的上游气体标准室与气源连接，尾端的上游气体标准室与三轴岩心夹持器的进气端口连接；下游流体流通装置包括多个串联连接的下游气体标准室，首端的下游气体标准室与三轴岩心夹持器的出气端口连接，通过调节上下游气体标准室的体积以测试不同体积对渗透率的影响。

技术领域

本发明属于煤岩试样渗透率测定模拟试验设备技术领域，具体涉及一种低渗煤岩渗流演化规律瞬态测试系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

煤层由于受构造运动的影响，松软低渗致密煤层普遍发育。现目前，发明人发现，对于低渗致密煤岩试样进行渗透率测试时，试验周期多，耗时长，试验效率低，对于煤岩样的渗流试验的真实模拟程度存在一定的局限性；煤层渗透率为动态渗透率，除受到煤层环境、裂隙系统的发育程度与分布状态等自身环境属性外，还随气体压力、有效应力、储层含水量、解吸导致的基质收缩等多种效应的综合影响，是影响产量和开采效益的重要参数之一，因此准确测定煤层渗透率对提高煤层气抽采率具有重要的工程指导意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种低渗煤岩渗流演化规律瞬态测试系统，该测试系统用于对低渗致密煤岩进行瞬态法量测渗透率演化规律模拟试验，能更加真实的模拟煤层中的气体渗流演化规律，能更加真实反映煤层瓦斯气体运移与煤层固体变形之间相互耦合的复杂过程，从而对提高煤层气抽采率具有重要的工程指导意义。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种低渗煤岩渗流演化规律瞬态测试系统，包括三轴岩心夹持器、上游流体供应装置、下游流体流通装置；上游流体供应装置包括多个串联连接的上游气体标准室，首端的上游气体标准室与气源连接，尾端的上游气体标准室与三轴岩心夹持器的进气端口连接；下游流体流通装置包括多个串联连接的下游气体标准室，首端的下游气体标准室与三轴岩心夹持器的出气端口连接，通过调节上下游气体标准室的体积以测试不同体积对渗透率的影响。

作为进一步的技术方案，所述气源与首端的上游气体标准室之间设置缓冲罐，且气源与缓冲罐之间设置增压泵，气源出口设置压力表和减压阀；所述缓冲罐入口和出口均设置气动阀，缓冲罐还与第一压力传感器连接；所述缓冲罐和首端的上游气体标准室之间设置减压阀和第二压力传感器。

作为进一步的技术方案，首端的上游气体标准室的入口和出口均设置气动阀，尾端的上游气体标准室的出口设置气动阀；首端的上游气体标准室的出口还与抽真空管路连通，抽真空管路与真空泵连通，且抽真空管路设置气动阀；首端的上游气体标准室的出口还与上游放空管路连通，上游放空管路与抽真空管路并列设置，上游放空管路设置上游放空截止阀。

作为进一步的技术方案，所述三轴岩心夹持器的入口端设置上游气体压力传感器，三轴岩心夹持器的出口端设置下游气体压力传感器，通过上下游气体压力传感器监测上下游压力值变化。

作为进一步的技术方案，所述三轴岩心夹持器还与压差监测管路并联，压差监测管路设置压差监测传感器、压差截止阀、压差气动阀；三轴岩心夹持器还与上下游连通管路并联，上下游连通管路将上游流体供应装置和下游流体流通装置连通，上下游连通管路设置气动阀。

作为进一步的技术方案，首端的下游气体标准室入口设置气动阀，首端的下游气体标准室出口与下游放空管路连接，下游放空管路设置下游放空截止阀；尾端的下游气体标准室的入口和出口均设置气动阀。

作为进一步的技术方案，所述三轴岩心夹持器、上游流体供应装置、下游流体流通装置均设置于恒温箱内，且恒温箱设置温度传感器；所述三轴岩心夹持器端部设置位移传感器，用于监测煤岩试样轴向的变形。