[发明专利]煤层液态CO2压裂增透实验装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种煤层液态CO₂压裂增透实验装置及其实验方法，该装置包括液态CO₂泵注系统、压裂模拟试块、压裂试件装载体、压裂参数监测系统、压裂数据采集系统和渗透率测试系统；所述液态CO₂泵注系统包括杜瓦瓶和液态CO₂柱塞泵，所述压裂模拟试块由原煤试块或者相似模拟材料制作而成，所述压裂试件装载体包括试件装载框、入口法兰连接盘和出口法兰连接盘；所述压裂参数监测系统包括流量计和压力表。本发明可以研究煤体或相似材料的力学参数、注液压力与压裂裂缝扩展规律的关系，CO₂压裂条件下煤体裂隙数量及形态与压裂参数的响应关系，以及不同压裂参数下裂缝扩展引起的透气性的量化表征关系。

主权项

煤层液态CO₂压裂增透实验装置，其特征在于，包括液态CO₂泵注系统、压裂模拟试块，压裂试件装载体，压裂参数监测系统，压裂数据采集系统和渗透率测试系统，所述液态CO₂泵注系统包括杜瓦瓶和液态CO₂柱塞泵，杜瓦瓶为整个压裂实验过程提供压裂液，液态CO₂柱塞泵作为压裂过程的动力设备对液态CO₂进行压力及流量输出，通过耐高压低温管路进入压裂煤体试块进行压裂实验，压裂过程对压裂试件及实验区域环境参数进行实时监测；所述压裂模拟试块由原煤试块或者相似模拟材料制作而成，压裂模拟试块的直径为φAmm、长度Lmm的圆柱体试块；所述压裂试件装载体包括试件装载框、入口法兰连接盘和出口法兰连接盘，所述试件装载框、入口法兰连接盘和出口法兰连接盘均采用耐低温高压的材料制成，试件装载框为内径φAmm、长度Lmm的圆柱体形状，两端设置入口法兰连接盘和出口法兰连接盘，并在周边等间距布置N个φCmm的螺杆连接孔；所述压裂参数监测系统包括流量计和压力表；所述压裂数据采集系统包括光纤光栅解调仪和电脑；所述渗透率测试系统包括压缩空气瓶、压力表和量杯，空气瓶选用压力大于0.5MPa、容积大于20L的耐压钢瓶，压力表为两个，用于渗透率测试过程中压裂试件装载体入口和出口管路中的压力，量杯选择量程大于2L，采用排水法测量通过试件的空气体积。