[實用新型]一種煤層氣吸附解吸實驗裝置

有效

• 申請號: 201620174992.4
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN205384199U
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 萬軍鳳;王飛;宿連軍
• 申請（專利權）人: 萬軍鳳
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00;G01N7/04;G01N7/16
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

技術領域

本實用新型屬于實驗室實驗裝置領域，尤其涉及一種煤層氣吸附解吸實驗裝置，其應用于實驗室模擬煤層氣聚集賦存、卸壓開采解吸的技術研究領域，對煤層氣吸附解吸特性的評價。

背景技術

煤層氣吸附解吸機理對認識煤巖的儲氣-產出規律、臨界解吸壓力測試具有決定性作用；且煤層氣的吸附解吸數據又是煤層氣產能評價與預測必不可少的重要參數，這都決定了開展煤層氣吸附解吸實驗的必要性和重要性。

目前，國內外學者進行了大量煤層氣吸附解吸實驗的研究，但實驗研究方法主要是把不同粒徑煤粉放入樣品缸，對其進行注氣吸附—卸壓解吸，這種方法存在無軸壓、圍壓加載的缺陷，且破壞煤樣原始結構，不能模擬煤儲層的地質條件。因此，如何在實驗室內模擬煤地下儲層環境，以及在此環境下開展煤層氣吸附解吸實驗，是實驗室測試人員孜孜以求的目標。

發明內容

為克服上述已有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種煤層氣吸附解吸實驗裝置，其能夠對自然煤樣施加不同的應力和溫度，模擬煤儲層地質環境下煤層氣吸附解吸過程，研究煤樣中吸附的甲烷氣體在溫度-壓力雙重作用下解吸特征。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：其包括三軸巖心夾持器，所述三軸巖心夾持器包括腔體以及其內部設有的夾持工位，所述夾持工位的徑向外周與腔體之間設有膠筒外圍空間，所述夾持工位軸向的一端或者兩端設有軸向加壓缸空間；所述腔體上分別設有與夾持工位連通的實驗進口和實驗出口；其特征在于：還包括甲烷注氣單元、甲烷解吸單元、真空抽氣單元、圍壓加載注液單元、軸壓加載注液單元以及加熱單元，其中：

所述甲烷注氣單元包括甲烷氣源，所述三軸巖心夾持器的實驗進口通過進口管線及閥門、壓力表與所述甲烷氣源連接；

所述甲烷解吸單元包括水槽、量筒，所述三軸巖心夾持器的實驗出口通過出口管線連接所述水槽的進水口，所述水槽的排水口與所述量筒連通；

所述真空抽氣單元包括真空泵，所述真空泵通過真空管線及閥門、壓力表與所述出口管線并接；

所述圍壓加載注液單元通過加壓管線與所述三軸巖心夾持器的外圍加壓空間連通；所述軸壓加載注液單元通過加壓管線與所述三軸巖心夾持器的軸向加壓缸空間連通；

所述加熱單元包括安裝在腔體上的溫度傳感器、電加熱器件，且二者通過溫度控制器聯動控制。

上述方案進一步優選為：

所述進口管線上設有用于調節注氣壓力的減壓器，通過調節減壓器，能夠對同一煤樣改變注氣壓力大小。

所述圍壓加載注液單元、軸壓加載注液單元均包括手動水壓泵，所述加壓管線上均安裝有手動閥門以及壓力表，即采用水壓作為圍壓、軸壓的加載壓力源。

所述閥門均為手動閥門，成本低且容易維護保養。

本實用新型所提供的一種煤層氣吸附解吸實驗裝置，由于設計了由手動水壓泵、三軸巖心夾持器等組成的圍壓及軸壓應力加載系統，以及由溫度傳感器、電加熱器件及溫度控制器等組成的溫控系統，同時采用自然煤樣，在不破壞原煤結構條件下進行煤層氣吸附解吸實驗，其優點在于這種煤層氣吸附解吸實驗裝置，能在實驗室內較真實的模擬煤地下儲層環境，以及在此環境下進行煤層氣吸附解吸實驗，為深入研究煤層氣吸附解吸機理提供技術支持。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯然，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對本領域的技術人員來講，在沒有做出創造性勞動前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖；

圖中：1、甲烷氣瓶，2-1、第一手動閥，2-2、第二手動閥，2-3、第三手動閥，2-4、第四手動閥，2-5、第五手動閥，3-1、第一壓力表，3-2、第二壓力表，3-3、第三壓力表，3-4、第四壓力表，3-5、第五壓力表，4、三軸巖心夾持器，5、溫度傳感器，6、煤樣，7、溫度控制器，8-1、第一手動水壓泵、8-2、第二手動水壓泵，9-1、真空泵，10、水槽，11、量筒，12、軸向加壓缸空間，13、膠筒外圍空間，14、電加熱器件，15、減壓器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域的技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。