一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤层勘探技术领域，特别是一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，包括若干计量机构，所述计量机构包括相互并联的第一管体和第二管体，所述第一管体上设置有第一单向阀和第一流量计，所述第二管体上设置有第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二单向阀相配合，使所述第一管体与所述第二管体允许气体流过的方向相反。采用本发明专利技术的有益效果为：实现了在进行开采试验时，对瓦斯的倒灌量进行有效地计量，在第一单向阀和第二单向阀的配合下，第一流量计仅仅只对倒灌的瓦斯进行了计量，计量较为准确。

【技术实现步骤摘要】
一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置
本专利技术涉及煤层勘探
，特别是一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置。
技术介绍
煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类煤层气，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气的开采和利用减少了资源浪费和环境污染。近年来，随着科学技术的发展，人类对煤层气的开发取得了突破性的进展。在煤层气开采的过程中，经常容易遇到某些开采地区煤层多且单一煤层的厚度较薄的情况。针对该类开采情况，当单一煤层的开采满足不了生产要求时，则需要同时对多个煤层中的煤层气进行开采。在开采过程中工作人员发现，不同煤层中煤层气的储层压力并不相同，当同时对多个煤层进行煤层气开采时，储层压力较高煤层气会沿开采管道流入储层压力较低的煤层中，形成煤层气倒灌现象。发生这种倒灌现象不但造成了资源的浪费，而且极易引发安全事故。为了杜绝资源的浪费，减少安全事故的发生，在进行实际的煤层气开采前需要工作人员在实验室进行多次开采试验以便确定倒灌量最小的开采方案。传统进行开采试验的方法是通过设置试件箱并将试件箱内沿轴线方向设置多个试验区用于盛装不同的煤样，同时在该试件箱的一侧侧壁上设置用于开采管插入的插入孔。在进行开采试验前，首先需要将开采管沿该插入孔插入到该试件箱内，使开采管能够贯穿于不同的煤样，然后将煤样装入试验区中，并使用黄泥等填料对不同的煤样之间进行填充，使煤样之间能够相互隔开；通过向试件箱内充入瓦斯，使试件箱内的煤样对瓦斯进行吸附，从而模拟煤层中的储层的煤层气；在进行开采试验时，使用开采管分别对不同试验区内的煤样上吸附的瓦斯进行开采，从而实现模拟多煤层条件下的煤层气开采。然而，在进行开采试验时，现有的计量装置无法对开采试验时瓦斯的倒灌量进行有效地计量。为此，设计一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置是十分有必要的。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有技术中存在的现有的计量装置无法对煤层气开采试验时的倒灌量进行有效地计量的问题提供一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，包括若干计量机构，所述计量机构包括相互并联的第一管体和第二管体，所述第一管体上设置有第一单向阀和第一流量计，所述第二管体上设置有第二单向阀，所述第一单向阀与所述第二单向阀相配合，使所述第一管体与所述第二管体允许气体流过的方向相反。上述方案中所述用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置包括若干计量机构，在进行开采试验前，根据需要进行同时开采试验的煤层数量选择一个或多个计量机构，使煤层的数量与计量机构的数量相匹配，并使用管道将各个计量机构分别与用于开采的开采管相连通，并确保在进行开采试验时，开采管开采出的瓦斯仅能够流过第二管体，当发生倒灌时，倒灌的瓦斯仅能够流过第一管体。上述方案所述的用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置在使用时，由于第一管体和第二管体上设置有第一单向阀和第二单向阀，使得在进行开采试验的过程中，当不发生倒灌时，瓦斯仅沿第二管体流动，第一管体内没有瓦斯流动，此时第一流量计不进行计量；当发生倒灌时，倒灌的瓦斯沿第一管体流动，此时第二管体内没有瓦斯流动，第一管体上设置的第一流量计对倒灌的瓦斯进行计量，从而实现了在进行开采试验时，对瓦斯的倒灌量进行有效地计量。另外，在第一单向阀和第二单向阀的配合下，第一流量计仅仅只对倒灌的瓦斯进行了计量，因而计量较为准确。优选地，所述第二管体上还设置有第二流量计。在实际的开采过程中，为了确保在进行开采时，单一煤层的开采量达到最大，因而在煤层气开采之前工作人员通常需要进行开采试验，以确定单一煤层开采量最大的开采方案。在上述优选方案中，通过在第二管体上设置第二流量计，实现了在进行开采试验时对单一煤层的开采量进行计量。通过对比在不同的开采方案下第二流量计计量的数值大小，即可确定单一煤层开采量最大的开采方案。优选地，所述计量机构上连接有第三管体，所述第三管体上设置有用于调节气体压力的第一调压器，所述第三管体的一端为第一连接端，另一端为第二连接端，所述第一连接端与开采管相连接，所述第二连接端与所述计量机构相连接，使所述开采管开采出的瓦斯流经所述第一调压器调压后，再流向所述计量机构。在实际的煤层气开采的过程中，工作人员发现在不同的煤层中煤层气的压力均不相同。为了确保进行的开采试验能够更加接近于实际的煤层气开采，因此在进行开采试验时，需要确保开采出的瓦斯的压力与实际开采出的煤层气的压力相同。上述优选方案中，通过在第三管体上设置第一调压器，开采管开采出的瓦斯流经第一调压器调压后，瓦斯的压力变为与实际开采出的煤层气的压力相同，然后再流向计量机构，从而确保了开采试验与实际的开采更加接近，进而确保了开采试验能够更加准确反应实际的煤层气开采情况。优选地，所述用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置还包括计算机，所述第三管体上所述第一调压器与所述第一连接端的端部之间的部分为测压部，所述测压部上设置有用于探测气体压力的压力传感器，所述计算机与所述压力传感器相连接。在实际的煤层气开采的过程中，工作人员发现当开采管路上的压力不同时，发生倒灌的倒灌量也不同。为了进一步确定倒灌量较小的开采方案，因此在进行开采试验时需要对开采出的瓦斯的压力进行检测。上述优选方案中，通过设置计算机，并在测压部上设置压力传感器，在进行开采试验时，压力传感器对开采出的瓦斯的压力进行实时采集，并将采集结果传送至计算机；计算机对压力传感器传送的压力信息进行显示并保存。通过对比在不同开采方案下开采出的瓦斯的压力和倒灌量，能够得到当发生倒灌的倒灌量最小时开采出的瓦斯的压力，从而指导实际的煤层气开采，确定煤层气开采倒灌量最小的开采方案。优选地，所述第三管体上设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述第三管体的通断状态。优选地，所述测压部上所述压力传感器与所述第一调压器之间的部分为控制部，所述第一阀门设置在所述控制部上。在开采试验进行前，需要向盛装煤样的试件箱内充入瓦斯，为了使开采试验与实际的煤层气开采更加接近，通常需要确保向试件箱内充入瓦斯后，试件箱内瓦斯的压力与实际的煤层中煤层气的压力相同。上述优选方案中，通过在第三管体上的控制部上设置第一阀门，在向对试件箱内充入瓦斯前，先将第一阀门关闭，此时充入的瓦斯不会发生流动，因而此时压力传感器测出的压力即为试件箱内瓦斯的压力，从而确保了向试件箱内充入的瓦斯的压力与实际的煤层中煤层气的压力相同，进一步确保了试验的准确性。在将瓦斯充入试件箱后，通常需要稳压一定的时间，以便煤样上吸附的瓦斯量能够达到要求。在上述优选方案中，通过将第一阀门设置在控制部上，在没有进行开采时先将第一阀门关闭，这样一方面可以使试件箱内的瓦斯的压力保持稳定，确保煤样对瓦斯吸附的正常进行，另一方面还可以保护第一调压器，避免第一调压器因长期受压而造成损坏。另外，由于设置了第一阀门，在维修或更换第一调压器时将第一阀门关闭即可，操作更加方便。优选地，所述用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置还包括连通管，所述连通管上设置有用于控制气体流量的流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：包括若干计量机构，所述计量机构包括相互并联的第一管体(1)和第二管体(2)，所述第一管体(1)上设置有第一单向阀(3)和第一流量计(4)，所述第二管体(2)上设置有第二单向阀(5)，所述第一单向阀(3)与所述第二单向阀(5)相配合，使所述第一管体(1)与所述第二管体(2)允许气体流过的方向相反。

【技术特征摘要】
1.一种用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：包括若干计量机构，所述计量机构包括相互并联的第一管体(1)和第二管体(2)，所述第一管体(1)上设置有第一单向阀(3)和第一流量计(4)，所述第二管体(2)上设置有第二单向阀(5)，所述第一单向阀(3)与所述第二单向阀(5)相配合，使所述第一管体(1)与所述第二管体(2)允许气体流过的方向相反。2.根据权利要求1所述的用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：所述第二管体(2)上还设置有第二流量计(6)。3.根据权利要求2所述的用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：所述计量机构上连接有第三管体(7)，所述第三管体(7)上设置有用于调节气体压力的第一调压器(8)，所述第三管体(7)的一端为第一连接端，另一端为第二连接端，所述第一连接端与开采管(9)相连接，所述第二连接端与所述计量机构相连接，使所述开采管(9)开采出的瓦斯流经所述第一调压器(8)调压后，再流向所述计量机构。4.根据权利要求3所述的用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：还包括计算机(10)，所述第三管体(7)上所述第一调压器(8)与所述第一连接端的端部之间的部分为测压部，所述测压部上设置有用于探测气体压力的压力传感器(11)，所述计算机(10)与所述压力传感器(11)相连接。5.根据权利要求4所述的用于计量煤层气开采试验时的倒灌量的装置，其特征在于：所述第三管体(7)上设置有第一阀门(12)，所述第一阀门(12)用于控制所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭守建，许江，李奇贤，闫发志，尹光志，王维忠，张超林，韩恩德，甘青青，吴斌，程亮，王瑞芳，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50