[實用新型]氣體滲透率測試系統

有效

• 申請號: 201620075069.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN205333483U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 王登科;王洪磊;彭明;孫劉濤;劉淑敏
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N7/10
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

技術領域

本實用新型屬于煤層氣開采技術領域，具體涉及一種氣體滲透率測試系統。

背景技術

瓦斯滲透率是煤層氣開采和煤層瓦斯抽放的重要技術參數，與煤礦安全生產和煤礦瓦斯災害防治息息相關，準確測定煤樣瓦斯滲透性對煤層氣開發、煤礦瓦斯災害治理具有重要意義。煤層滲透率受地溫、地應力、煤體結構等眾多因素影響，流量法是現在廣發使用的煤樣瓦斯滲透率測試方法之一，流量法測定煤樣氣體滲透率是在試樣兩端施加一定的壓力差，利用流量計測定在氣體壓力梯度作用下通過煤樣的氣體量，使用氣體流量求解出煤樣滲透率，此方法適用于滲透性較好的煤樣。但我國煤層多為低滲煤層，隨著開采深度增加，這種趨勢更加明顯，所以研究低滲煤層具有重要的意義，對于低滲煤樣在壓力梯度作用下通過煤樣的氣體量非常小，微小氣體流量使用流量計難以測得，使用解吸儀進行測量誤差較大并需要較長的時間；針對以上問題，如何改進現有對低滲煤樣滲透率的測試技術，成為亟需解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種通過改變氣體通過煤樣的路徑實現既可以使用流量法又可以使用壓差法對煤樣氣體滲透率特性測試的氣體滲透率測試系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：氣體滲透率測試系統，包括煤樣夾持器、圍向加壓泵、軸向加壓泵、高壓氣瓶、真空泵和計算機；煤樣夾持器左側和右側分別連接有第一高壓氣管和第二高壓氣管，第一高壓氣管和第二高壓氣管均通過總連接氣管與高壓氣瓶連接，總連接氣管上設有減壓閥，第一高壓氣管上沿氣體流動方向依次設有第一閥門和電子壓力表，第二高壓氣管上沿氣體流動方向依次設有第二閥門、流量計、第三壓力表和第三閥門；電子壓力表和流量計分別通過數據采集線與計算機連接；真空泵通過第一氣管與第一高壓氣管連接，第一氣管與第一高壓氣管的連接處位于第一閥門與電子壓力表之間，第一氣管上設有第四閥門；

圍向加壓泵通過第一高壓水管與煤樣夾持器的徑向外壁相連接并穿過徑向外壁，第一高壓水管上沿水流方向依次設有第五閥門和第一壓力表；軸向加壓泵通過第二高壓水管與煤樣夾持器的內腔連通，第二高壓水管上沿水流方向依次設有第六閥門和第二壓力表。

煤樣夾持器包括左壓接件、右壓接件和水平設置的殼體，殼體為通透的圓筒型，殼體的徑向外壁即所述煤樣夾持器的徑向外壁,殼體內套設有橡膠筒，橡膠筒外徑等于殼體內徑；左壓接件和右壓接件分別設置在殼體的左側和右側。

左壓接件包括左柱塞和左固定筒，左固定筒右端伸入到殼體內并與殼體左端部螺紋連接，左柱塞為左端封閉右端敞口的圓管結構，左柱塞右端伸入到左固定筒內并與左固定筒的左端部螺紋連接，第一高壓氣管穿過左柱塞左端后與殼體內腔連通。

右壓接件包括右固定筒、右柱塞和軸壓加載柱塞，右固定筒左端伸入到殼體內并與殼體右端部螺紋連接，右柱塞為左右通透的圓管結構，右柱塞左端伸入到右固定筒內并與右固定筒右端部螺紋連接；軸壓加載柱塞包括一體成型的左加壓端部和右加壓端部，左加壓端部和右加壓端部均為實心圓柱，左加壓端部的外徑等于右固定筒內徑，右加壓端部的外徑等于右柱塞的內徑，右柱塞的軸向長度小于右加壓端部的軸向長度，左加壓端部滑動連接在右固定筒內，右加壓端部伸入并滑動穿過右柱塞；右柱塞左端、左加壓端部右端、右加壓端部外壁和右固定筒之間圍成的環形空腔為軸壓加載室；軸向加壓泵通過第二高壓水管與軸壓加載室連通；第二高壓氣管穿過軸壓加載柱塞后與殼體內腔連通。

右固定筒與左加壓端部之間、右柱塞與右加壓端部之間均設有密封圈。

采用上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果：煤樣夾持器的獨特設計可以使內腔處于密封狀態，通過圍向加壓泵和軸向加壓泵對煤樣夾持器的作用來模仿煤體在地層中受到的地應力；另外煤樣夾持器內設置的密封圈使的在加載軸向壓力時，軸壓加載室的密封性更好；煤樣夾持器放置于恒溫水浴內，恒溫水浴為試驗提供恒溫的試驗條件。

綜上所述，本實用新型可以實現系統高真空度實驗條件，提高壓差法滲透特性實驗精度，適用于不同滲透特性煤樣滲透特性準確測定，省時、省力、易于操作。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是煤樣夾持器的結構示意圖。

具體實施方式