[发明专利]一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法，包括底板、模具和限位组件，所述底板的顶部安装有压力泵，所述模具的内壁设置有活塞腔，所述压力泵的输出端安装有连接管，所述活塞腔的内壁安装有活塞柱，所述活塞柱的底端设置有二号滤网。本发明通过安装有模具和压力泵可以提高地层煤样制备装置对地层煤样进行制备的效率及性能测试，压力泵工作产生气压，活塞柱移动时通过二号滤网对样品进行施压，煤样在受到挤压时，内部含有的气体会通过一号滤网进入到排气管的内部排放至外界去，加热套工作模拟温度对地层煤样进行制备，达到快速对地层煤样进行制备的目的，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验。

技术领域

本发明涉及地层煤样制备装置技术领域，具体为一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置及其制备方法。

背景技术

随着煤层气事业的发展，碎裂煤煤层气作为替补资源，逐渐引起煤层气开发人员的广泛关注，室内小样模拟实验是开发方案制定的基础，在煤层气开发中作用至关重要，棘手的是碎裂煤取至地面由于钻井扰动和失压发生松散，无法直接进行实验，需要首先对松散的碎裂煤样进行地层条件恢复，现有技术可以实现型煤压制，但是对于碎裂煤压制而言一方面压制压力不够精准，一方面不能直接进行测试，为此提出了一种方便测试煤样性能的地层煤样制备装置，可实现地层条件碎裂煤制备及物性测试和相关模拟实验，不仅可用于地层煤样制备与测试中，还可用于人造岩心制作与测试中，用途广泛。

现有的地层煤样制备装置存在的缺陷是：

1、专利文件CN205685794U公开了多尺寸型煤模具，“包括加压柱、成型模，成型模的两端均敞口，在成型模的底部设有底座，在成型模内设有1个以上的成型模内套环，在加压柱外设有一个以上的加压柱外套环，每一个成型模内套环都对应一个外径与之内径匹配的加压柱外套环。本实用新型采用在成型模内设有多个不同尺寸规格的成型模内套环，并在加压柱外设有多个不同尺寸规格的加压柱外套环，每组加压柱外套环根据尺寸的由小到大分别与尺寸由大到小的成型模内套环相互搭配使用，能制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本。而且由于可以拆分运输，也显著降低了运输难度。本实用新型结构简单，成本低廉，使用效果好”，然而上述公开文献的多尺寸型煤模具，主要考虑制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本，没有考虑到提高对地层煤样进行制备效率及性能测试的问题，因此，有必要研究出一种可以提高对地层煤样进行制备的结构，进而能够快速的对地层煤样进行制备及性能测试；

2、专利文件CN203580209U公开了型煤压制模具的成型筒体及型煤压制模具，“包括左半筒体(2a)和右半筒体(2b)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)扣合构成成型筒体(2)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)的接触面上对应设有凸起(3)和卡槽(1)，所述左半筒体(2a)和右半筒体(2b)扣合时，所述凸起(3)卡在卡槽(1)中。本实用新型还公开了用该成型筒制作的型煤压制模具”，然而上述公开文献的型煤压制模具的成型筒体及型煤压制模具，主要考虑脱模方便，没有考虑到提高设备安放稳定性的问题，因此，有必要研究出一种可以提高地层煤样制备装置安放稳定性的结构，进而能够防止地层煤样制备装置受到外界因素的影响位置滑动或倾倒；

3、专利文件CN205685793U公开了能提高煤样产品率的型煤模具，“包括加压柱、成型模，成型模为分瓣式结构，成型模由2-3个圆弧形组件组成一个底部封闭、顶部敞口的圆筒结构；另设有紧固套环，紧固套环的内径与成型模的外径对应，在成型模的上部及下部均各设一个紧固套环。本实用新型采用分瓣式结构的成型模，通过紧固套环来固定成型模，保证成型时的模具获得有效固定，煤样能通过拆开成型模的方式取出，避免了传统的型煤模具制得的煤样在脱模时容易受到损伤的问题，并且通过加压柱外套环及成型模内套环的配合使用，能适宜制备不同尺寸的煤样，能有效节约实验成本。而且由于可以拆分运输，也显著降低了运输难度”，然而上述公开文献的能提高煤样产品率的型煤模具，主要考虑避免脱模时造成煤样损伤，没有考虑到可以使施压组件快速复位的问题，因此，有必要研究出一种可以快速使施压组件复位的结构，进而能够便于地层煤样制备装置对下一次地层煤样进行制备；