[实用新型]一种可视化煤体膨胀实验模拟测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿煤层气开发利用技术领域，特别是涉及一种可视化煤体膨胀实验模拟测试装置。

背景技术

煤层气属于非常规天然气，主要以吸附状态赋存与煤层中。煤层气是一种新型洁净能源，开采这种能源对保护人类的生存环境、解决煤炭开采安全问题、实施可持续发展等都具有十分重要的意义。中国煤层气资源储量丰富，据2006年煤层气资源评价结果，我国埋深2000 m以浅煤层气资源量为36.8 1012m3，位居世界第二位。

渗透率是影响煤层气开发的主要因素，为了增加煤储层的渗透性，一般通过水力压裂、酸化压裂等方法提高煤储层渗透率。但压裂液注入煤层后，也会对煤体和煤裂隙中充填矿物产生影响，煤体和煤中部分矿物膨胀，堵塞煤储层裂隙，降低煤储层渗透率。因此，需要对煤体在煤储层条件下膨胀性能进行研究。

现有的膨胀实验测定仪是根据石油储层高温高压条件下，泥页岩水化膨胀规律设计的，相对于石油储层，煤储层温度和压力较低，并不能准确的测量煤体的膨胀性能，且实验过程中实验仪器易被酸性溶液所腐蚀，现有的实验仪器也不能对膨胀实验的过程进行可视化操作，不便于对实验过程中煤体膨胀现象的观察。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可视化煤体膨胀实验模拟测试装置，能够模拟煤储层的实际情况对煤体的膨胀性能进行实验，并对实验过程中的膨胀实验现象进行实时观察，减小实验的误差，使其实验所得数据更接近于矿井煤储层的实际情况，为矿井瓦斯治理提供基本的数据参考。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可视化煤体膨胀实验模拟测试装置，包括储存罐、化学注入泵、底座、内样品室、外样品室，所述内样品室套设于外样品室内，内样品室和外样品室的下端均与底座固定连接，内样品室的上端和外样品室的上端设有密封盖，储存罐与化学注入泵通过第一连接管相连通，化学注入泵与内样品室通过第二连接管相连通，所述第一连接管上设有电磁阀和流量传感器，所述外样品室上分别设有压力传感器、位移传感器、温度传感器，所述电磁阀、流量传感器、压力传感器、位移传感器、温度传感器均通过数据连接线与计算机相连通。

所述内样品室和外样品室均由钢化玻璃制成。

所述密封盖的下表面设有密封圈。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型的实验装置能够模拟煤储层的实际情况对煤体的膨胀性能进行实验，并对实验过程中的膨胀实验现象进行实时观察，减小实验的误差，使其实验所得数据更接近于矿井煤储层的实际情况，为矿井瓦斯治理提供基本的数据参考，同时通过钢化玻璃对实验过程中所发生的实现现象能够进行清晰的观察，利用计算机记录实验过程中的数据，提高了实验数据的准确性，减小实验误差，并且可利用计算机直接对实验数据进行处理，提高了效率，减少了工作量。

附图说明

图1是本实用新型实验装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种可视化煤体膨胀实验模拟测试装置，包括储存罐1、化学注入泵2、底座3、内样品室4、外样品室5，其中内样品室4和外样品室5均由钢化玻璃制成，既能保证实验过程中对于压裂液压强的要求，又能对实验现象有一个直观的观察，有利于对整个实验装置的控制。此外内样品室4和外样品室5均由钢化玻璃制成，能够避免煤储层压裂液对实验装置的腐蚀。

所述内样品室4套设于外样品室5内，内样品室4和外样品室5的下端均与底座3固定连接，内样品室4的上端和外样品室5的上端设有密封盖6，密封盖6的下表面设有密封圈16，确保整个装置的密封性，储存罐1与化学注入泵2通过第一连接管7相连通，化学注入泵2与内样品室4通过第二连接管8相连通，所述第一连接管7上设有电磁阀9和流量传感器10，可以通过流量传感器10显示的数据得出流入内样品室4内压裂液的流量，以此来控制电磁阀9的开启和关闭。

所述外样品室5上分别设有压力传感器11、位移传感器12、温度传感器13，所述电磁阀9、流量传感器10、压力传感器11、位移传感器12、温度传感器13均通过数据连接线14与计算机15相连通，通过计算机15显示实验过程中的实验数据进行记录。