[发明专利]一种用于煤层气负压抽采模拟装置

说明书

本发明公开了一种用于煤层气负压抽采模拟装置，包括支架，其中，所述支架上架设有多个实验箱组件，所述实验箱组件内能够放置煤体样品，其下方为进气口，每个所述进气口通过进气管道连接到外部的供气瓶中，所述实验箱组件上为抽采口，所述抽采口中连接有能够插入煤体样品中的抽采管道，所述抽采管道连接到抽采分析设备中，所述抽采分析设备能够在抽采管道中提供负压，所述实验箱组件的一面设有能够转移煤体样品的进料门；所述实验箱组件上方还开设有排气口，所述排气口通过排气管道连接到排气设备中。与现有技术相比，能够分析出煤体样品在相应的边界条件下的抽采效率，以对煤层气抽采工作的经济效益提供指导，且效率高、安全性好，变量能够灵活调整。

技术领域

本发明涉及一种煤层气开采实验设备技术领域，具体是一种用于煤层气负压抽采模拟装置。

背景技术

煤层气是与煤伴生、共生的气体资源，指储存在煤层中的烃类气体，以甲烷为主要成分，属于非常规天然气。煤层气以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气能够通过在地面钻孔并连接抽采设备进行负压抽采，但由于不同的煤层的煤孔隙、煤层气含量、煤层边界条件等物理性质不同，在抽采前需要通过模拟实验研究分析抽采的经济效益。现有的煤层气抽采模拟实验装置利用密闭容器对煤体样品模拟抽采，进行多组实验时需要反复装配拆卸，不仅耗时长，还容易造成气体泄露危害安全，并且不能模拟煤体样品的围压和边界条件，实验的准确性低，并且难以研究其的变化造成的影响。

因此，有必要提供一种用于煤层气负压抽采模拟装置，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：一种用于煤层气负压抽采模拟装置，包括支架，其中，所述支架上架设有多个实验箱组件，所述实验箱组件内能够放置煤体样品，其下方为进气口，每个所述进气口通过进气管道连接到外部的供气瓶中，所述实验箱组件上为抽采口，所述抽采口中连接有能够插入煤体样品中的抽采管道，所述抽采管道连接到抽采分析设备中，所述抽采分析设备能够在抽采管道中提供负压，所述实验箱组件的一面设有能够转移煤体样品的进料门；

所述实验箱组件上方还开设有排气口，所述排气口通过排气管道连接到排气设备中。

进一步的，作为优选，所述进气口、抽采口、排气口中均设有风门，能够控制其开闭。

进一步的，作为优选，所述实验箱组件包括外壳，所述外壳与支架固定连接，所述外壳底部与中部分别为互相密闭的配气腔和压力腔，所述配气腔下为进气口，所述压力腔上为抽采口，所述压力腔与排气口贯通，所述进料门开设在压力腔的侧壁；

所述配气腔与压力腔间设有气流阻尼组件。

进一步的，作为优选，所述压力腔底部、气流阻尼组件上方的位置固定有垂直于进料门的导轨，所述导轨中可滑动地设有滑座，所述滑座上设有压力桶，所述压力桶能够在导轨中滑动到进料门外，以在其内转移煤体样品，所述抽采管道能够贯通到压力桶内的煤体样品中；

且，所述压力桶侧壁和滑座底部为透气的多孔板。

进一步的，作为优选，所述压力桶包括两片半圆筒壁，所述半圆筒壁与滑座可滑动地连接，所述半圆筒壁的两个接口间通过连接气囊连接，所述连接气囊还连接到外部的气泵中进行气压调节。

进一步的，作为优选，每片所述半圆筒壁在与抽采口同心的位置时对应的压力腔两侧内壁各设有液压缸，所述液压缸的活塞杆末端固定有能够与半圆筒壁外壁贴合的贴合块。

进一步的，作为优选，所述半圆筒壁内壁分布有压力传感贴片。

进一步的，作为优选，所述气流阻尼组件包括阻力叶片，所述阻力叶片圆周分布在压力腔底部的圆形凹槽，且以该圆周的径向为转轴与压力腔底部可转动地连接，每片所述阻力叶片转动到水平时相互密闭。