[實用新型]氮氣驅替煤層氣用復電阻測量系統

有效

• 申請號: 201820618730.1
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN208076619U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 趙晨光;閆林曉;王晨曦;梁雁俠;高翔;馬濤;周猛;雷東記
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01N30/02
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛

氮氣驅替煤層氣用復電阻測量系統，所述系統包括瓦斯罐、氮氣罐、壓力表、閥門、調壓閥、流量計、真空泵、夾持器、圍壓泵、軸壓泵、復電阻測量儀、計算機、氣相色譜儀、混合氣體收集箱以及恒溫水浴箱；圍壓泵連接圍壓接口，軸壓泵連接軸壓接口；瓦斯罐和氮氣罐分別通過通氣管道連接所述夾持器的氣體入口。混合氣體收集箱通過管道連接到所述夾持器的氣體出口，管道上設置有氣相色譜儀，氣相色譜儀與計算機通信連接；復電阻測量儀的連接夾持器的左、右電極板，復電阻測量儀與計算機通信連接；本實用新型所述的系統通過測試氮氣對煤體中瓦斯氣體驅替過程中煤體復電阻的變化，為復電阻率法在煤層測井技術中的應用提供了有力的實驗支撐。

技術領域

本實用新型屬于非接觸式評價水力壓裂效果技術范疇，尤其涉及一種氮氣驅替煤層氣用復電阻測量系統。

背景技術

我國煤礦中蘊藏著非常豐富的煤層氣（瓦斯）資源。隨著煤礦開采深度的增加，導致煤層地應力和瓦斯壓力逐漸增大，再加上煤層滲透性低，瓦斯抽采困難，這使得煤與瓦斯突出災害日益嚴重。所以提高瓦斯抽采率對防止煤與瓦斯事故意義重大。

在煤層氣開采工業中，向煤層中注入二氧化碳或氮氣以促進甲烷的回收，是目前提高煤層氣采收率的主要方法之一，這也是目前國內外煤層氣開發重點的研究技術。煤體吸附氣體的能力是氮氣>二氧化碳>甲烷，相較于二氧化碳，氮氣具有更好的驅替能力和環境保護能力，近年來，國內外學者對煤對氮氣的吸附理論、注入氮氣驅替煤層氣的作用機理、煤層氣井氮氣燜壓、煤層氣水力壓裂氮氣泡沫伴注等利用氮氣進行煤儲層改造的方法進行了研究，說明了在技術上煤層氣井內注入氮氣對提高煤層氣采收率的可行性。目前我國好多煤礦在煤層氣開采工業中都采用了氮氣驅替的方法，取得了很好的效果。

國內外近些年來的研究都是基于氮氣驅替煤層氣的機理和技術，對評價驅替效果的研究較少，近些年來，復電阻率法在巖石領域圍繞測量含水飽和度，預測滲透率，區分含油水層等技術有了很多的研究，預示著復電阻率法在煤層測井技術上有很好的應用前景。選用一種合適的方法來研究和評價氮氣驅替煤層氣過程，具有非常重要的意義。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種使用方便，使用效果好的氮氣驅替煤層氣用復電阻測量系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案：氮氣驅替煤層氣用復電阻測量系統，包括瓦斯罐、氮氣罐、壓力表、閥門、調壓閥、流量計、真空泵、夾持器、圍壓泵、軸壓泵、復電阻測量儀、計算機、氣相色譜儀、混合氣體收集箱以及恒溫水浴箱，夾持器設置在恒溫水浴箱中；

夾持器包括筒體，筒體內設煤樣筒，筒體上設向煤樣筒內施加圍壓的圍壓接口以及向煤樣筒內施加軸壓的軸壓接口；

煤樣筒上連通有氣體入口和氣體出口；同時，煤樣筒的兩端分別設置左電極板和右電極板；

瓦斯罐和氮氣罐分別通過通氣管道連接所述夾持器的氣體入口，通氣管道上設置壓力表、調壓閥、閥門和流量計；

混合氣體收集箱通過管道連接到所述夾持器的氣體出口，管道上設置有流量計和氣相色譜儀，氣相色譜儀的信號輸出端與計算機通信連接；

復電阻測量儀的兩極分別通過導線與夾持器的左、右電極板連接，復電阻測量儀的信號輸出端與計算機通信連接；

圍壓泵與夾持器的圍壓接口連通；

軸壓泵與夾持器的軸壓接口連通。

筒體兩端分別設置左、右螺帽；筒體內設置有橡膠密封套；所述左螺帽外通過螺紋連接安裝蓋、所述安裝蓋中密封設置有左壓頭，所述左壓頭和左螺帽之間設置有左安裝座；所述右螺帽外通過螺紋連接活塞缸，所述活塞缸外通過螺絲固定油缸蓋，所述活塞缸中設置中空活塞，所述中空活塞穿過油缸蓋并與油缸蓋滑動密封配合，所述中空活塞與右螺帽之間設置有右安裝座。