[发明专利]一种多煤层煤层气合采物理模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种多煤层煤层气合采物理模拟实验装置，其包括：模拟台座、实验模拟箱件、外设抽采装置、冲压抚平组件、主承接柱以及供气装置，其中，所述模拟台座的上端面中部安装由实验模拟箱件，所述实验模拟箱件内通过上方端口填设有煤岩样品，所述模拟台座的上端面一侧竖直安装有主承接柱，所述主承接柱上通过横梁水平架设有连接端盖；所述连接端盖的上端面中部竖直贯穿设置有外设抽采装置，且，所述连接端盖的内部下侧可相对转动的同轴设置有冲压抚平组件，所述实验模拟箱件内位于煤岩样品中部还设置有供气装置，所述供气装置用于对煤岩样品均匀注射煤层气，使得煤岩样品中的煤层气浓度达到实验采排值。

技术领域

本发明属于煤层气排采模拟设备技术领域，具体是一种多煤层煤层气合采物理模拟实验装置。

背景技术

我国煤层气资源较为丰富，煤层在沉积过程中会经历较为复杂的构造运动，煤阶较高时，煤层的渗透率偏低，同时开采过程中受储层压敏作用等的影响，选择恰当的排采技术、确立适宜的排采制度受到了广泛关注。目前，多数情况下一般会采用实验室模拟方式来还原煤层气井排采的装置，而实验室中，由于在实验前没有对煤样进行压裂处理，使得煤样不能很接近煤储层(温度、压力及含水状况)的状态，导致实验结果具有较大的误差；且，尤其针对不同深度的煤层还原实验，在实际地表内，处于不同煤层气排采高位，受煤岩层内部紧实度效果影响，使得甲烷气体的吸附解吸所呈速率各不相同，而由于现有技术中的实验装置不能真正还原煤岩层地质环境，导致合采实验中数据缺乏科学依据，不具备说服权威性。因此，本领域技术人员提供了一种多煤层煤层气合采物理模拟实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多煤层煤层气合采物理模拟实验装置，其包括：模拟台座、实验模拟箱件、外设抽采装置、冲压抚平组件、主承接柱以及供气装置，其中，所述模拟台座的上端面中部安装由实验模拟箱件，所述实验模拟箱件的上端面设有用于存取煤岩样品的端口，所述实验模拟箱件内通过上方端口填设有煤岩样品，并由煤岩样品模拟深部或浅部静态煤岩层；所述模拟台座的上端面一侧竖直安装有主承接柱，所述主承接柱上通过横梁水平架设有连接端盖；

所述连接端盖与所述实验模拟箱件相滑动配合衔接；

所述连接端盖的上端面中部竖直贯穿设置有外设抽采装置，所述外设抽采装置对实验模拟箱件内煤岩样品中的煤层气进行抽采模拟工作；

且，所述连接端盖的内部下侧可相对转动的同轴设置有冲压抚平组件，所述冲压抚平组件在所述连接端盖与实验模拟箱件密封衔接后对其内部煤岩样品进行局部冲压，使得煤岩样品呈不同排布紧实度进行合采模拟实验；

所述实验模拟箱件内位于煤岩样品中部还设置有供气装置，所述供气装置用于对煤岩样品均匀注射煤层气，使得煤岩样品中的煤层气浓度达到实验采排值。

进一步，作为优选，所述主承接柱为横截面呈两段式可收缩的柱体结构，且，所述主承接柱内同轴设置有液压伸缩缸，并由所述液压伸缩缸的伸缩作用进行竖向升降调节；

且，所述连接端盖上远离所述主承接柱的一侧倾斜安装有排气管，所述排气管的一端密封贯穿在所述连接端盖上，所述排气管的另一端与外设泵件相连通，用于将实验模拟箱件内煤岩样品中溢出的煤层气体进行吸收外排。

进一步，作为优选，所述实验模拟箱件的内部下侧通过轴承可相对转动横向安装有双向螺件，所述双向螺件由安装在所述实验模拟箱件外的微型电机驱动旋转，所述双向螺件上通过螺纹啮合传动作用可相对滑动的对称设置有导向件，各所述导向件上均铰设有顶位支板；

且，所述实验模拟箱件的内壁两侧位置对称铰设有侧支件一，所述顶位支板上位于所述侧支件一的对应位置铰设有侧支件二，所述侧支件一的一端与所述侧支件二相铰接；