一种增大煤样孔隙的试验装置制造方法及图纸

一种增大煤样孔隙的试验装置，包括顶部敞口的试验箱，试验箱顶部设有封盖，试验箱内设有控制器，试验箱的前侧外表面设有显示屏、电源键、结束键和开始键，试验箱前侧内壁、试验箱后侧内壁、试验箱左侧内壁、试验箱右侧内壁上均开设有圆形的安装槽，四个安装槽的中心线位于同一平面上，其中两个安装槽前后对应设置，另外两个安装槽左右对应设置，试验箱内水平设有分隔板，分隔板将试验箱的内腔分割成上腔体和下腔体，四个安装槽位于上腔体内；本实用新型专利技术结构简单、操作方便、成本低、能够有效地增大煤样孔隙，从而改变提高高煤阶煤的渗透性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种增大煤样孔隙的试验装置。
技术介绍
随着人类对能源需求的日益增长和常规油、气资源的日益递减，煤层气因其埋藏浅和储量大作为非常规气藏越来越为人们所注目。为了减少在油气开发与开采过程中各种因素对储层的损害，前人在应力敏感、速敏、水敏、酸敏、碱敏以及各种化学物质对储层敏感性方面做了大量的研究工作。我国煤层气勘探起步较晚，相对常规油气田，无论是勘探还是开发都存在一定的差距，就煤层气储层损害与保护这样重要的研究领域，还基本上是一片空白。由于煤岩易脆易压缩的物理性质和复杂有机沉积物的化学性质以及特殊的基质孔隙和割理组成的孔隙结构，使得煤层气储层更易随外部应力变化和外来流体侵入导致其渗透性受到损害。因此，有必要开展煤储层的各种敏感性试验，然而，我国目前开发相对成熟的高煤阶煤层气储层渗透率极低，常规钻取的原煤煤心很难完成敏感性试验，针对这种情况，国内煤层气储层敏感性研究大多采用一定粒度的煤粒压制的模拟岩心（人工型煤）来完成各种试验，这显然完全破坏了储层的割理系统，与煤层实际孔隙结构相差甚远，势必会导致试验结果与实际情况不符合的情况发生。因此，如何在基本保持原有煤储层孔裂隙系统基础上，如何增大煤样孔隙，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、成本低、能够有效地增大煤样孔隙的一种增大煤样孔隙的试验装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种增大煤样孔隙的试验装置，包括顶部敞口的试验箱，试验箱顶部设有封盖，封盖的中心处开设有穿孔，试验箱内设有控制器，试验箱的前侧外表面设有显示屏、电源键、结束键和开始键，试验箱前侧内壁、试验箱后侧内壁、试验箱左侧内壁、试验箱右侧内壁上均开设有圆形的安装槽，四个安装槽的中心线位于同一平面上，其中两个安装槽前后对应设置，另外两个安装槽左右对应设置，试验箱内水平设有分隔板，分隔板将试验箱的内腔分割成上腔体和下腔体，四个安装槽位于上腔体内，分隔板中心处开设有通孔，通孔内固定有支撑套筒，支撑导筒上下通透，支撑导筒的中心线与通孔的中心线重合，支撑导筒上沿周向方向均匀设有位于上腔体内的四个安装孔，其中一个安装孔位于支撑导筒的前侧且其中心线与试验箱前侧内壁上的安装槽的中心线重合，前侧的安装孔和试验箱前侧内壁上的安装槽之间设有超声波发生器，后侧的安装孔和试验箱后侧内壁上的安装槽之间设有超声波接收器，左侧的安装孔和试验箱左侧内壁上的安装槽之间设有左共振超声波发生器，右侧的安装孔和试验箱右侧内壁上的安装槽之间设有右共振超声波发生器；支撑套筒内滑动穿设有装煤筒，装煤筒上端敞口、下端封堵，装煤筒上端垂直向上穿过穿孔，装煤筒上端口设有装煤盖，装煤筒上端部外壁设有手柄，装煤筒外壁开设有通气孔；控制器分别通过信号线路与显示屏、电源键、结束键、开始键、右共振超声波发生器、左共振超声波发生器、超声波接收器和超声波发生器连接。装煤筒外壁与支撑导筒内壁之间设有用于导向装煤筒上下滑动的钢珠。分隔板的上表面、位于分隔板上方的试验箱内壁和封盖的下表面上均设有隔音板。采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果：本装置的工作原理为：通过操控手柄带动装煤筒上下往复运动，超声波接收器和超声波发生器实时监测煤样孔隙的直径，并将煤样孔隙的直径的值反馈给控制器，控制器根据反馈信息调节左共振超声波发生器和右共振超声波发生器的共振频率，煤样发生共振，使孔隙直径低于107的孔隙变到107，经过共振试验一端试件高煤阶煤的裂隙增大，高煤阶煤的渗透性得到了提高；另外分隔板的上表面、位于分隔板上方的试验箱内壁和封盖的下表面上均设有隔音板，隔音板用于来减少试验过程中产生的噪音，装煤筒与支撑导筒之间设有钢珠，钢珠用于减少装煤筒与支撑导筒试验中相对运动产生的摩擦，装煤筒上有装煤盖，防止煤样漏出，通过操控手柄带动装煤筒上下往复运动，使装煤筒内的煤样充分受到超声振动。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是去掉试验箱前侧壁的结构示意图；图3是图1的内部结构示意图。具体实施方式如图1-3所示，本技术的一种增大煤样孔隙的试验装置，包括顶部敞口的试验箱1，试验箱1顶部设有封盖2，封盖2的中心处开设有穿孔20，试验箱1内设有控制器（控制器为PLC控制器，为现有常规技术，图中未示出），试验箱1的前侧外表面设有显示屏3、电源键4、结束键5和开始键6，试验箱1前侧内壁、试验箱1后侧内壁、试验箱1左侧内壁、试验箱1右侧内壁上均开设有圆形的安装槽7，四个安装槽7的中心线位于同一平面上，其中两个安装槽7前后对应设置，另外两个安装槽7左右对应设置，试验箱1内水平设有分隔板8，分隔板8将试验箱1的内腔分割成上腔体9和下腔体10，四个安装槽7位于上腔体9内，分隔板8中心处开设有通孔，通孔内固定设有支撑导筒10，支撑导筒10上下通透，支撑导筒10的中心线与通孔的中心线重合，支撑导筒10上沿周向方向均匀设有四个安装孔11，其中一个安装孔11位于支撑导筒10的前侧且其中心线与试验箱1前侧内壁的安装槽7的中心线重合，前侧的安装孔11和安装槽7之间设有超声波发生器12，后侧的安装孔11和安装槽7之间设有超声波接收器13，左侧的安装孔11和安装槽7之间设有左共振超声波发生器14，右侧的安装孔11和安装槽7之间设有右共振超声波发生器15；支撑套筒10内滑动穿设有装煤筒16，装煤筒16上端敞口、下端封堵，装煤筒16上端垂直向上穿过穿孔20，装煤筒16上端口设有装煤盖17，装煤筒上端部外壁设有手柄21，装煤筒16外壁开设有通气孔18；分隔板8的上表面、位于分隔板8上方的试验箱1内壁和封盖2的下表面上均设有隔音板19；控制器分别通过信号线路与显示屏3、电源键4、结束键5、开始键6、右共振超声波发生器15、左共振超声波发生器14、超声波接收器13和超声波发生器12连接。装煤筒16外壁与支撑导筒10内壁之间设有用于导向装煤筒16上下滑动的钢珠。采用本技术进行试验的方法，包括以下步骤：（1）装填煤样：先打开封盖2，再打开装煤盖17并将煤样装入装煤筒16中，重新将装煤盖17封盖2在装煤筒16上，闭合上封盖2；（2）启动设备：依次打开电源键4和开始键6，控制器开始工作，控制器向超声波接收器13和超声波发生器12发出信号指令，超声波接收器13和超声波发生器12启动；（3）数据实验采集：超声波发生器12和超声波接收器13监测装煤筒16中煤样的裂隙，并将监测到的信号反馈给控制器，控制器根据接收到的信号得出初始共振频率的值；（4）共振提高高煤阶煤的渗透性：操控手柄，带动装煤筒16沿支撑导筒10上下往复运动，然后控制器向右共振超声波发生器15和左共振超声波发生器14发出指令，使得右共振超声波发生器15和左共振超声波发生器14发出的共振频率为初始共振频率，超声波发生器12和超声波接收器13间隔的实时监测测装煤筒16中煤样的裂隙，并将监测到的信号反馈给控制器，控制器根据接收到的信号改变右共振超声波发生器15和左共振超声波发生器14的共振频率；（5）当超声波发生器12和超声波接收器13监测到煤样的裂隙直径大于10-7m后，按下结束键5关闭装置，试验结束。本实施例并非对本技术的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增大煤样孔隙的试验装置，其特征在于：包括顶部敞口的试验箱，试验箱顶部设有封盖，封盖的中心处开设有穿孔，试验箱内设有控制器，试验箱的前侧外表面设有显示屏、电源键、结束键和开始键，试验箱前侧内壁、试验箱后侧内壁、试验箱左侧内壁、试验箱右侧内壁上均开设有圆形的安装槽，四个安装槽的中心线位于同一平面上，其中两个安装槽前后对应设置，另外两个安装槽左右对应设置，试验箱内水平设有分隔板，分隔板将试验箱的内腔分割成上腔体和下腔体，四个安装槽位于上腔体内，分隔板中心处开设有通孔，通孔内固定有支撑套筒，支撑导筒上下通透，支撑导筒的中心线与通孔的中心线重合，支撑导筒上沿周向方向均匀设有位于上腔体内的四个安装孔，其中一个安装孔位于支撑导筒的前侧且其中心线与试验箱前侧内壁上的安装槽的中心线重合，前侧的安装孔和试验箱前侧内壁上的安装槽之间设有超声波发生器，后侧的安装孔和试验箱后侧内壁上的安装槽之间设有超声波接收器，左侧的安装孔和试验箱左侧内壁上的安装槽之间设有左共振超声波发生器，右侧的安装孔和试验箱右侧内壁上的安装槽之间设有右共振超声波发生器；支撑套筒内滑动穿设有装煤筒，装煤筒上端敞口、下端封堵，装煤筒上端垂直向上穿过穿孔，装煤筒上端口设有装煤盖，装煤筒上端部外壁设有手柄，装煤筒外壁开设有通气孔；控制器分别通过信号线路与显示屏、电源键、结束键、开始键、右共振超声波发生器、左共振超声波发生器、超声波接收器和超声波发生器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种增大煤样孔隙的试验装置，其特征在于：包括顶部敞口的试验箱，试验箱顶部设有封盖，封盖的中心处开设有穿孔，试验箱内设有控制器，试验箱的前侧外表面设有显示屏、电源键、结束键和开始键，试验箱前侧内壁、试验箱后侧内壁、试验箱左侧内壁、试验箱右侧内壁上均开设有圆形的安装槽，四个安装槽的中心线位于同一平面上，其中两个安装槽前后对应设置，另外两个安装槽左右对应设置，试验箱内水平设有分隔板，分隔板将试验箱的内腔分割成上腔体和下腔体，四个安装槽位于上腔体内，分隔板中心处开设有通孔，通孔内固定有支撑套筒，支撑导筒上下通透，支撑导筒的中心线与通孔的中心线重合，支撑导筒上沿周向方向均匀设有位于上腔体内的四个安装孔，其中一个安装孔位于支撑导筒的前侧且其中心线与试验箱前侧内壁上的安装槽的中心线重合，前侧的安装孔和试验箱前侧内壁上的安装槽之间设有超声波发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：李沙沙，刘亚鹏，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41