[发明专利]煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替模拟试验系统与试验方法

摘要

本发明公开了一种煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替的模拟试验系统与试验方法。其包括流体注入系统、模型密封加载系统、数据采集和数据处理与控制系统。可实现对大尺度煤岩体在不同载荷下注入流体(气、汽、液)的功能，可用于模拟煤层水力压裂、水力割缝、爆破致裂等增透措施，可用于模拟注气、注热等增产煤层瓦斯措施；可实时监测煤岩体内部的流体流量、压力、固体应力、应变和温度等物理量，探明承压及卸压状态下流体渗流过程中的气体压力场、应力场、形变、温度场等多场耦合演变规律。整套系统结构简单、分工明确、便于拆装，可为水力压裂、水力割缝、爆破致裂、注气、注热等增透增产技术提供试验参数，为理论研究提供验证平台。

主权项

1.集成了煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替的完整的试验系统，其特征在于，由流体注入系统、模型密封加载系统、数据采集系统和数据处理与控制系统构成，各个系统采用模块化设计，各模块独立工作，协同配合；其中，所述的模型密封加载系统为主体结构，主要包括模型反力装置及密封系统、应力加载系统、试件制作及就位系统；所述的模型反力装置及密封系统用于放置试件，所述的应力加载系统用于给试件加载应力，所述的试件制作及就位系统用于制作试件以及将试件放置在模型反力装置及密封系统内；所述的流体注入系统主要包括瓦斯气体充填系统、水力致裂系统和驱替介质加载系统；所述的水力致裂系统用于试件的动力增透试验；所述的瓦斯气体充填系统用于试件的动力增透试验；所述的驱替介质加载系统用于试件的瓦斯驱替实验；所述的数据采集系统主要用于采集试件的各个参数变化；所述的数据处理与控制系统可分析煤层中裂隙发育规律以及煤层中瓦斯压力场、应力场、形变、温度场等变化规律。