[发明专利]一种煤层渗透率快速气测的试验装置及方法

权利要求书

1.一种煤层渗透率快速气测的试验装置，其特征在于包括注气系统与观测系统，其中注气系统包括注气系统一号密封装置、注气系统二号密封装置、标志性气体注入装置；观测系统包括观测系统一号密封装置、观测系统二号密封装置，以及标志性气体观测装置；

所述注气系统中，注气系统一号密封装置包括两个相互连通的密封胶囊、一个压力发生装置、一个一号密封介质储能器、高压软管、压力计、流量计及单向截止阀，压力发生装置通过管路与压力计、一号密封介质储能器相连接，一号密封介质储能器通过管路与单向截止阀、流量计相连接，后者通过高压软管将两个相互连通且有一定距离的密封胶囊相连通；上述注气系统二号密封装置包括一个密封室、一个压力发生装置、一个二号密封介质储能器、高压软管、压力计、流量计及单向截止阀，压力发生装置通过管路与压力计、二号密封介质储能器相连接，二号密封介质储能器通过管路与单向截止阀、流量计相连接，后者通过高压软管与密封室相连通；上述标志性气体注入装置包括一个密封释放气室、标志性气体储能器、稳压阀、高压软管、压力计、流量计、单向截止阀，标志性气体储能器储存有足够压能，并通过管路连接稳压阀、压力计、流量计、单向截止阀，然后通过高压软管，先后穿过一个密封胶囊、密封室及另一个密封胶囊，最后与密封释放气室相连通，用于将标志性气体以稳定的压力和流量注入密封释放气室中；

所述观测系统中，观测系统一号密封装置包括两个相互连通的密封胶囊、一个压力发生装置、一个一号密封介质储能器、高压软管、压力计、流量计及单向截止阀，压力发生装置通过管路与压力计、一号密封介质储能器相连接，一号密封介质储能器通过管路与单向截止阀、流量计相连接，后者通过高压软管将两个相互连通且有一定距离的密封胶囊相连通；上述观测系统二号密封装置包括一个密封室、一个压力发生装置、一个二号密封介质储能器、高压软管、压力计、流量计及单向截止阀，压力发生装置通过管路与压力计、二号密封介质储能器相连接，二号密封介质储能器通过管路与单向截止阀、流量计相连接，后者通过高压软管与密封室相连通；上述标志性气体观测装置包括一个密封收拢气室、标志性气体集气度量装置、稳压阀、高压软管、压力计、流量计及单向截止阀，密封收拢气室通过高压软管先后穿过一个密封胶囊、密封室及另一个密封胶囊，最后与标志性气体集气度量装置相连，由密封收拢气室收集来自上述密封释放气室方向的穿经煤层的标志性气体，并将收集到的标志性气体以一定的压力汇集到标志性气体集气度量装置中，同时测出所收集到的标志性气体的流量与浓度，以备测定煤层渗透率使用。

2.根据权利要求1所述的煤层渗透率快速气测的试验装置，其特征在于：所述注气系统一号密封装置与观测系统一号密封装置中，各一号密封装置中压力发生装置通过管路将产生的压能传递于一号密封介质储能器中的一号密封介质，并通过压力计、流量计控制一号密封介质注入两个密封胶囊中的介质数量；所述注气系统二号密封装置与观测系统二号密封装置中，各二号密封装置中压力发生装置通过管路将产生的压能传递于二号密封介质储能器中的二号密封介质，并通过压力计、流量计控制二号密封介质注入密封室中的介质数量。

3.根据权利要求1所述的煤层渗透率快速气测的试验装置，其特征在于：所述一号密封介质优选为水，二号密封介质优选为乳化液，标志性气体为示踪性气体，优选为SF₆，CO₂或Br₂。

4.根据权利要求1所述的煤层渗透率快速气测的试验装置，其特征在于：所述注气系统二号密封装置中的密封室位于注气系统一号密封装置的两个密封胶囊之间，由煤层注气钻孔与密封胶囊形成，并通过煤层注气钻孔与两个密封胶囊进行封闭，所述标志性气体注入装置中的密封释放气室位于密封胶囊前方，由密封胶囊与煤层注气钻孔形成，并通过注气系统一号密封装置、二号密封装置以及煤层注气钻孔进行密封；所述观测系统二号密封装置中的密封室位于观测系统一号密封装置的两个密封胶囊之间，由煤层观测钻孔与密封胶囊形成，并通过煤层观测钻孔与两个密封胶囊进行封闭，所述标志性气体观测装置的密封收拢气室位于密封胶囊前方，由密封胶囊与煤层观测钻孔形成，并通过观测系统一号密封装置、二号密封装置及煤层观测钻孔进行密封。