[发明专利]非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置及方法

权利要求书

1.非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置，其特征在于：所述的非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置包括氮气钢瓶、空气压缩机、上气管路、回气管路、测试装置、氮气收集瓶、液压驱动系统及数据处理终端，其中所述氮气钢瓶至少一个，各氮气钢瓶均相互并联，所述氮气钢瓶通过导流管与空气压缩机相互连通，所述空气压缩机分别通过至少两条上气管路与测试装置串联，所述测试装置另通过至少两条回气管路与至少一个氮气收集瓶相互连通，所述导流管与氮气钢瓶、空气压缩机连通位置、上气管路与空气压缩机之间、测试装置及回气管路之间及回气管路和氮气收集瓶间均通过控制阀相互连通，所述液压驱动系统通过导流管与测试装置相互连通，所述数据处理终端分别与上气管路、回气管路、测试装置、液压驱动系统及控制阀电气连接。

2.根据权利要求1所述的非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置，其特征在于：所述的上气管路包括导气管、气体缓冲瓶、减压阀、压力计、流量计及控制开关，其中所述气体缓冲瓶一端通过导气管与空气压缩机连通，另一端通过导气管与测试装置连通，且所述测试装置与气体缓冲瓶之间的导气管上分别设减压阀、压力计、流量计，且所述导气管与气体缓冲瓶间均通过一个控制开关相互连通，所述减压阀、压力计、流量计及控制开关均与数据处理终端电气连接。

3.根据权利要求1所述的非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置，其特征在于：所述的回气管路包括导气管及控制开关，其中所述导气管通过控制开关分别与测试装置和氮气收集瓶相互连通，且各回气管路之间均通过多通阀与氮气收集瓶相互连通。

4.根据权利要求1所述的非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置，其特征在于：所述的测试装置包括裂隙宽度控制模拟箱、渗透率及氮气运移路径测试箱及密封端盖，其中所述裂隙宽度控制模拟箱、渗透率及氮气运移路径测试箱前端面及后端面均与密封端盖相互连接并构成密闭腔体结构，且裂隙宽度控制模拟箱后端面与渗透率及氮气运移路径测试箱前端面间通过密封端盖相互连通。

5.根据权利要求4所述的非均质含煤岩系注氮运移路径及渗透率测试装置，其特征在于：所述的裂隙宽度控制模拟箱包括橡胶套管、金属承载柱、密封端盖、裂隙控制板、中间连通轴、单向气体压差控制阀、应力感应垫片、相似材料填充物，其中所述金属承载柱为空心圆柱管状结构，所述橡胶套管包覆在金属承载柱外并同轴分布，且橡胶套管、金属承载柱两端分别与密封端盖相互连通并构成密闭腔体结构，所述中间连通轴和裂隙控制板均嵌于金属承载柱内，且两端分别与密封端盖相抵，其中中间连通轴与金属承载柱同轴分布，裂隙控制板若干环绕中间连通轴轴线均布，并将金属承载柱内部均分为至少三个相似材料装填室和至少三个实验参数调节室，且所述相似材料装填室、实验参数调节室环绕金属承载柱轴线均布，且相似材料装填室和实验参数调节室之间相互间隔分布，所述裂隙控制板侧表面设至少一个进气口和至少一个排气口，并通过进气口和排气口与至少一个单向气体压差控制阀相互连通，且各单向气体压差控制阀均分别位于各实验参数调节室内，且相邻两个相似材料装填室间通过单向气体压差控制阀相互连通，所述相似材料装填室对应的密封端盖上设导气口，其中位于金属承载柱前端面密封端盖的导气口与一条上气管路连通，位于金属承载柱后端面密封端盖的导气口与渗透率及氮气运移路径测试箱连通，所述相似材料填充物嵌于相似材料装填室内，所述应力感应垫片若干，分别嵌于各相似材料装填室的相似材料填充物内，且同一相似材料填充物内的各应力感应垫片以相似材料装填室中线对称分布并与裂隙控制板板面平行分布，所述裂隙控制板位于似材料装填室内的侧表面上均布若干裂隙压裂控制条，其中裂隙压裂控制条与裂隙控制板侧表面通过液压囊袋相互连接并与裂隙控制板侧表面平行分布，且所述液压囊袋通过导流管与液压驱动系统相互连接，所述单向气体压差控制阀均分别与数据处理终端电气连接。