[發(fā)明專利]一種高瓦斯軟煤鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形的測試方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710705695.7 | 申請日： | 2017-08-17 |
| 公開（公告）號： | CN107560570B | 公開（公告）日： | 2019-05-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 胡千庭;何將福;梁運(yùn)培;羅永江;李全貴;李莉佳;劉姝 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | G01B13/24 | 分類號： | G01B13/24;G01N33/22;G01F19/00 |
| 代理公司： | 重慶大學(xué)專利中心 50201 | 代理人： | 唐開平 |
| 地址： | 400044 重慶*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鉆孔 高瓦斯 變形量 軟煤 測試 瓦斯壓力 渣量 變形的 軟煤層 煤樣 松軟 瓦斯 動態(tài)變化規(guī)律 模擬器 動態(tài)變化 真實(shí)模擬 模擬井 曲率線 制備 變形 采集 繪制 記錄 | ||
1.一種高瓦斯軟煤鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形的測試方法，其特征是，所用的測試裝置包括反應(yīng)器、鉆孔變形模擬器、蓄水控制調(diào)節(jié)裝置、排水測量裝置和圍壓控制調(diào)節(jié)裝置，所述的反應(yīng)器包括反應(yīng)器箱體(8)、安全泄壓閥(13)和真空泵(14)，反應(yīng)器箱體(8)為填充有松軟煤體(17)的氣密性箱體，反應(yīng)器箱體(8)內(nèi)部通過管道連接安全泄壓閥(13)和真空泵(14)；
所述的鉆孔變形模擬器埋于反應(yīng)器箱體(8)內(nèi)的松軟煤體(17)中，包括鉆孔保護(hù)膜(9)、鉆孔定型器(12)和轉(zhuǎn)接頭(20)；鉆孔保護(hù)膜(9)為圓柱形高強(qiáng)塑料膜，鉆孔保護(hù)膜(9)內(nèi)部封套有鉆孔定型器(12)，鉆孔保護(hù)膜開口的一端與轉(zhuǎn)接頭(20)密封連接，轉(zhuǎn)接頭(20)固定于反應(yīng)器箱體(8)側(cè)壁上用于連通外部裝置；
所述的蓄水控制調(diào)節(jié)裝置包括蓄水器(7)、增壓泵(6)和第一單向控制閥(5)，蓄水器(7)經(jīng)由增壓泵(6)，并通過第一單向控制閥(5)連通鉆孔保護(hù)膜(9)；
所述排水測量裝置包括第二單向控制閥(10)和液體定量收集罐(11)，液體定量收集罐(11)通過第二單向控制閥(10)連通鉆孔變形模擬器內(nèi)的鉆孔保護(hù)膜(9)；
所述的圍壓控制調(diào)節(jié)裝置包括高壓瓦斯儲氣罐(1)、壓力調(diào)節(jié)安全球閥(2)、壓力表(3)和高壓管路(4)，高壓瓦斯儲氣罐(1)由高壓管路(4)接通反應(yīng)器箱體(8)內(nèi)部，在高壓管路(4)上沿氣體流向依次裝有壓力調(diào)節(jié)安全球閥(2)和壓力表(3)；
測試過程包括以下步驟：
步驟1、采集高瓦斯軟煤試樣儲性參數(shù)，包括煤體強(qiáng)度、瓦斯含量、瓦斯壓力；
步驟2、依據(jù)高瓦斯松軟煤樣的煤體強(qiáng)度，制備高瓦斯松軟煤樣；
步驟3、依據(jù)高瓦斯軟煤試樣的瓦斯含量和瓦斯壓力，模擬井下高瓦斯軟煤層的狀況；
步驟4、使用鉆孔變形模擬器形成高瓦斯軟煤層的鉆孔；
步驟5、用圍壓控制調(diào)節(jié)裝置增加瓦斯壓力，記錄瓦斯壓力對應(yīng)的鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高瓦斯軟煤鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形的測試方法，其特征是，在步驟2中，所述制備高瓦斯松軟煤樣為：
把煤樣分層裝入反應(yīng)器箱體(8)中，并逐層夯實(shí)加壓至反應(yīng)器箱體高度的一半，然后將鉆孔定型器(12)套入鉆孔保護(hù)膜(9)中，水平將其放置于煤層試樣表面，并封閉鉆孔保護(hù)膜，繼續(xù)分層充填松軟煤樣并夯實(shí)，直至反應(yīng)器箱體(8)被填滿煤樣，封閉反應(yīng)器箱體(8)的蓋板，使用真空泵(14)將反應(yīng)器箱體(8)抽真空。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高瓦斯軟煤鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形的測試方法，其特征是，在步驟3中，所述模擬井下高瓦斯軟煤層的狀況為：
用高壓瓦斯儲氣罐(1)、壓力調(diào)節(jié)安全球閥(2)以及高壓管路(4)向制備的高瓦斯松軟煤樣內(nèi)充氣，保持反應(yīng)器箱體(8)內(nèi)壓力為10MPa，待壓力表(3)讀數(shù)開始下降時，表明松軟煤樣正處于吸附過程，靜置120h后停止瓦斯輸入，測試反應(yīng)器箱體內(nèi)松軟煤樣瓦斯含量，此時壓力表(3)讀數(shù)即為松軟煤樣瓦斯壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高瓦斯軟煤鉆孔產(chǎn)渣量和鉆孔變形的測試方法，其特征是，在步驟4中，所述使用鉆孔變形模擬器形成高瓦斯軟煤層的鉆孔為：
取出鉆孔定型器(12)，采用增壓泵(6)、第一單向控制閥(5)與高壓管路將蓄水器(7)內(nèi)的清水泵入鉆孔保護(hù)膜(9)中，保持泵入壓力5MPa，待增壓泵(6)壓力升高時，表明鉆孔保護(hù)膜(9)被清水完全填充，關(guān)閉增壓泵(6)及鉆孔保護(hù)膜(9)。
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