[實(shí)用新型]一種巖石壓裂高壓氣體吸附測(cè)試儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920023244.X
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209513540U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋楊;王妍白;周軍文;卞正寧;馮寧寧;施林林;王啟航
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N3/08
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種巖石壓裂高壓氣體吸附測(cè)試儀器。它包括承壓壓頭、承載限制裝置、恒溫系統(tǒng)、承壓基座、用于固定測(cè)試巖石試件的固定單元、緩沖氣罐、氦氣儲(chǔ)氣罐、測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐、油泵、油路、氣體管路、氣壓表和氣體開(kāi)關(guān)，承壓基座上設(shè)恒溫系統(tǒng)和固定單元，恒溫系統(tǒng)內(nèi)設(shè)承載限制裝置、固定單元、緩沖氣罐、油泵、氣壓表和上進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、下進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，油泵通過(guò)油路與固定單元的單元主體內(nèi)腔相連通；恒溫系統(tǒng)外部設(shè)氦氣儲(chǔ)氣罐、測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐、氦氣開(kāi)關(guān)和測(cè)試氣開(kāi)關(guān)，緩沖氣罐分別通過(guò)氦氣和測(cè)試氣管路與氦氣儲(chǔ)氣罐和測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐相連通，氦氣和測(cè)試氣管路分別設(shè)氦氣開(kāi)關(guān)和測(cè)試氣開(kāi)關(guān)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝方便和工作安全可靠等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種巖石壓裂高壓氣體吸附測(cè)試儀器。

背景技術(shù)

巖石氣體高壓吸附現(xiàn)象在諸多領(lǐng)域具有十分重要的意義，例如煤巖/頁(yè)巖的氣體高壓吸附直接決定著煤巖/頁(yè)巖氣體儲(chǔ)量的大小，進(jìn)而決定著開(kāi)采項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)型，而泥巖/鹽巖的氣體高壓吸附能力是評(píng)價(jià)巖石對(duì)于氣體密封性和氣體密封量的重要評(píng)價(jià)因素，在天然氣儲(chǔ)存和二氧化碳地質(zhì)封存方面具有重要的作用。在中國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書(shū)CN105043920A中公開(kāi)了一種測(cè)量巖體恒溫吸附和監(jiān)測(cè)巖體應(yīng)變的測(cè)試方法及儀器，屬于巖體恒溫和巖體應(yīng)變的測(cè)試方法及儀器。該測(cè)試方法，通過(guò)間接重力法測(cè)試巖體的恒溫吸附能力，同時(shí)可在所測(cè)樣品側(cè)面貼橫向以及縱向應(yīng)變片，在巖樣達(dá)到吸附平衡的過(guò)程中同時(shí)監(jiān)測(cè)巖樣的應(yīng)變情況，便于分析巖體吸附與巖體微觀應(yīng)力之間的關(guān)系；增設(shè)多個(gè)吸附罐同時(shí)對(duì)不同粒徑范圍內(nèi)的巖樣進(jìn)行吸附測(cè)試，巖體樣品粒徑測(cè)量范圍廣，粒徑測(cè)試范圍覆蓋100μm-20mm。該測(cè)量巖體恒溫吸附和監(jiān)測(cè)巖體應(yīng)變的測(cè)試方法通過(guò)高精度天平稱重來(lái)計(jì)算樣品的吸附量，與以往的體積法測(cè)吸附量不同。可用于實(shí)驗(yàn)室、測(cè)試企業(yè)以及政府部門確定巖石對(duì)氣體的吸附量。測(cè)試儀器單一，連接處少，增強(qiáng)了系統(tǒng)的密封性，操作較為簡(jiǎn)單、計(jì)算方法簡(jiǎn)單可靠、精確度高。目前，巖石氣體高壓吸附大都以理想氣體方程為理論基礎(chǔ)，用氦氣作為標(biāo)定氣體進(jìn)行測(cè)試，然而此類測(cè)試儀器僅針對(duì)測(cè)試不同氣體溫度和氣體壓力時(shí)巖石高壓吸附的結(jié)果進(jìn)行測(cè)定，而沒(méi)有關(guān)注到巖石在地下環(huán)境中的應(yīng)力條件的變化，尤其是巖石在高應(yīng)力三軸壓裂作用下巖石開(kāi)裂、連通路徑擴(kuò)張對(duì)巖石高壓吸附的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種巖石壓裂高壓氣體吸附測(cè)試儀器。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝方便和工作安全可靠等特點(diǎn)。不僅可以快速、簡(jiǎn)便地獲得大型巖石厘米級(jí)試件不同溫度和氣體壓力下氣體高壓吸附規(guī)律，最重要的是還可以通過(guò)固定單元圍壓和垂向壓力來(lái)改變巖石的應(yīng)力環(huán)境，真實(shí)模擬巖石在人為壓裂作用下巖石的氣體高壓吸附規(guī)律，為富含氣體巖石提高氣體開(kāi)采效率、密封巖石增大儲(chǔ)氣能力提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)保障。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種巖石壓裂高壓氣體吸附測(cè)試儀器。它包括承壓壓頭、承載限制裝置、恒溫系統(tǒng)、承壓基座、用于固定測(cè)試巖石試件的固定單元、緩沖氣罐、氦氣儲(chǔ)氣罐、測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐、油泵、油路、氣體管路、氣壓表和氣體開(kāi)關(guān)，氣體開(kāi)關(guān)包括上進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、下進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、氦氣開(kāi)關(guān)和測(cè)試氣開(kāi)關(guān)，氣體管路包括上進(jìn)氣管路、下進(jìn)氣管路及氦氣和測(cè)試氣管路，承壓基座上設(shè)恒溫系統(tǒng)和固定單元，恒溫系統(tǒng)內(nèi)設(shè)承載限制裝置、固定單元、緩沖氣罐、油泵、油路、上進(jìn)氣管路、下進(jìn)氣管路、氣壓表和上進(jìn)氣開(kāi)關(guān)、下進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，固定單元包括上蓋、單元主體、下座和固定螺栓，下座上設(shè)單元主體，單元主體上設(shè)上蓋，下座與上蓋通過(guò)固定螺栓相連接，單元主體內(nèi)設(shè)測(cè)試巖石試件，測(cè)試巖石試件設(shè)在下座上，測(cè)試巖石試件上端設(shè)承載限制裝置，承載限制裝置上設(shè)承壓壓頭和上蓋，緩沖氣罐上下兩端分別通過(guò)上進(jìn)氣管路和下進(jìn)氣管路與設(shè)在固定單元的主體內(nèi)腔相連接，上進(jìn)氣管路上設(shè)上進(jìn)氣開(kāi)關(guān)和氣壓表，下進(jìn)氣管路上設(shè)下進(jìn)氣開(kāi)關(guān)，油泵通過(guò)油路與固定單元的單元主體內(nèi)腔相連通；恒溫系統(tǒng)外部設(shè)氦氣儲(chǔ)氣罐、測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐、氦氣開(kāi)關(guān)和測(cè)試氣開(kāi)關(guān)，緩沖氣罐分別通過(guò)氦氣和測(cè)試氣管路與氦氣儲(chǔ)氣罐和測(cè)試氣體儲(chǔ)氣罐相連通，氦氣和測(cè)試氣管路分別設(shè)氦氣開(kāi)關(guān)和測(cè)試氣開(kāi)關(guān)。