[发明专利]一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流装置和试验方法

权利要求书

1.一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，包括三轴伺服实时加载控制系统(1)、三轴压裂渗流试验平台(2)、氮气渗透系统(3)、渗透检测系统(5)、化学成分测试系统(6)、液压系统(7)和数据采集控制系统(8)，其特征在于，它还包括外循环冷却系统(4)，所述外循环冷却系统(4)与三轴压裂渗流试验平台(2)的反应釜相连，在所述三轴压裂渗流试验平台(2)的三轴压裂装置上设置智能温度加载及保温控制系统(2.4)和试件密封系统(2.5)，所述试件密封系统(2.5)设置在三轴压裂装置的反应釜(2.3)内，所述智能温度加载及保温控制系统(2.4)设置在反应釜(2.3)的外部，所述智能温度加载及保温控制系统(2.4)和外循环冷却系统(4)均与数据采集控制系统(8)相连。

2.根据权利要求1所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述外循环冷却系统(4)包括第一冷却水槽(4.1)、第二冷水槽(4.2)、循环水泵(4.3)和循环冷却配套组件，所述第一冷却水槽(4.1)与第二冷水槽(4.2)连接，所述第二冷水槽(4.2)与循环水泵(4.3)连接，所述循环水泵(4.3)与三轴压裂渗流试验平台(2)的反应釜一端连接，所述反应釜的另一端与第一冷却水槽(4.1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述试件密封系统(2.5)包括试件(2.5.2)、铝箔纸(2.5.3)、若干个石墨层(2.5.4)和若干个盘根(2.5.5)，所述试件(2.5.2)设置在三轴压裂渗流试验平台(2)的中心轴(2.5.1)之间，所述铝箔纸(2.5.3)包裹在试件(2.5.2)的外表面，所述若干个石墨层(2.5.4)和若干个盘根(2.5.5)呈环状交替套设在铝箔纸(2.5.3)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述试件(2.5.2)是尺寸为Φ50×100mm的圆柱体。

5.根据权利要求3所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述盘根(2.5.5)采用耐高温材质中的任意一种制成，所述盘根(2.5.5)是直径为250-300mm、环宽为25mm、厚度为25mm的环形板状结构，所述单个石墨层(2.5.4)的厚度为1.5-2cm。

6.根据权利要求1所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述智能温度加载及保温控制系统(2.4)包括保温箱(2.4.1)、若干个热电偶(2.4.2)、若干个温度传感器(2.4.3)，所述保温箱(2.4.1)设置在反应釜(2.3)的外部，所述若干个热电偶(2.4.2)设置在保温箱(2.4.1)内的反应釜(2.3)上，所述若干个温度传感器(2.4.3)均匀设置在保温箱(2.4.1)的内侧壁各处，所述若干个热电偶(2.4.2)和若干个温度传感器(2.4.3)均与数据采集控制系统(8)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述数据采集控制系统(8)采用单片机进行控制，且在单片机中加入卷积神经网络算法。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流试验装置，其特征在于，所述一种煤岩热流固耦合作用下三轴压裂渗流智能试验装置模拟矿物的埋藏深度范围为0-800m、模拟温度范围为0-600℃。