【技术实现步骤摘要】
一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置
本专利技术属于非常规天然气开发领域，具体是一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置。
技术介绍
目前，有关煤储层气体吸附量的测试均是对粉煤在未承载条件下，采用容量法进行静态等温吸附实验，并以实验过程中粉煤对气体的吸附量来评估原位条件下煤储层对气体的吸附能力及煤储层含气饱和度等基础参数，进而指导煤层气开发工程的实施。然而，粉煤在粒度、应力状态方面与实际煤储层完全不一致，这就导致了未承载条件下粉煤的静态等温吸附实验获取的气体吸附量测试结果与实际煤储层严重不符，这种情况对于深部处于高温、高地应力条件下的煤储层更为明显。此外，基于容量法的常规静态等温吸附实验中，煤粉的吸附膨胀会造成样品缸自由空间体积的变化，这进一步对容量法中基于样品缸自由空间体积而获取的煤粉气体吸附量的测试结果形成误差。然而由于测试难度的影响，目前有关煤粉吸附膨胀对样品缸自由空间体积影响的校正方法尚不存在。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，以煤体对气体发生吸附过程中煤体应变的动态变化特征反应煤体对气体的吸附动力学过程，以煤体达...
【技术保护点】
1.一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于包括原位煤体模拟系统、煤体注水系统、吸附平衡系统、吸附监测系统、数据采集与分析系统；所述原位煤体模拟系统包括夹持器(11)、电加热器(12)、柱状煤体(13)、液压伺服系统；液压伺服系统包括液压泵(14)、围压加载器(15)、轴压加载器(16)；其中，电加热器(12)通过底座安装在夹持器(11)外表面并对夹持器(11)加热使夹持器内部温度达到预设温度；柱状煤体(13)置于夹持器(11)内，液压泵(14)通过液压管线(17)和溢流阀(18)与围压加载器(15)和轴压加载器(16)均连接，围压加载器(15)安装于夹持器(11)外...
【技术特征摘要】
1.一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于包括原位煤体模拟系统、煤体注水系统、吸附平衡系统、吸附监测系统、数据采集与分析系统；所述原位煤体模拟系统包括夹持器(11)、电加热器(12)、柱状煤体(13)、液压伺服系统；液压伺服系统包括液压泵(14)、围压加载器(15)、轴压加载器(16)；其中，电加热器(12)通过底座安装在夹持器(11)外表面并对夹持器(11)加热使夹持器内部温度达到预设温度；柱状煤体(13)置于夹持器(11)内，液压泵(14)通过液压管线(17)和溢流阀(18)与围压加载器(15)和轴压加载器(16)均连接，围压加载器(15)安装于夹持器(11)外表面，轴压加载器(16)安装于夹持器(11)左端；所述煤体注水系统包括储水箱(21)、设置于注水管线(5)的高压水泵(22)、水流阀门(23)、水压表(24)、水流量表(25)，储水箱(21)通过该注水管线(5)与夹持器(11)连接，高压水泵(22)、水流阀门(23)、水压表(24)、水流量表(25)在注水管线(5)上沿储水箱到夹持器的方向依次设置；所述吸附平衡系统包括夹持器出口阀门(31)、CH4气瓶(32)、CO2气瓶(33)、气体增压泵(34)、CH4参考缸(35)、CO2参考缸(36)、设置于CH4气瓶(32)输出管线的第一阀门(37)、设置于CO2气瓶(33)输出管线的第二阀门(38)、设置于真空泵(43)抽真空管线(3)的第三阀门(39)、设置于气体增压泵(34)出口的第四阀门(40)、第五阀门(41)、第六阀门(42)、真空泵(43)、CH4参考缸进口阀门(44)、CH4参考缸出口阀门(45)、CO2参考缸进口阀门(46)、CO2参考缸出口阀门(47)、第七阀门(48)、第八阀门(49)；其中，CH4气瓶(32)、CO2气瓶(33)均与气体增压泵(34)连接，真空泵(43)安装于CH4气瓶(32)、CO2气瓶(33)之后、气体增压泵(34)之前，CH4参考缸(35)、CO2参考缸(36)依次安装于气体增压泵(34)之后；真空泵(43)通过抽真空管线(3)与气体输送管线(1)连接；吸附监测系统包括安装于CH4参考缸(35)入口端的第一气体压力表(51)、安装于CO2参考缸(36)入口端的第二气体压力表(52)、第三气体压力表(53)、安装于CH4参考缸(35)、CO2参考缸(36)之后的气体压力自动跟踪器(54)、第一气体流量计(55)、第一应变片(56)、第二应变片(57)、第二气体流量计(58)；所述的第七阀门(48)、第八阀门(49)分别安装于气体压力自动跟踪器(54)两端；第七阀门(48)左端及第八阀门(49)右端还连接有一安装有第五阀门(41)的辅助管线(4)，辅助管线(4)与气体压力自动跟踪器(54)所在的气体输出管线(2)并联，第八阀门(49)之后的气体输出管线上依次安装有第三气体压力表(53)、第一气体流量计(55)、第六阀门(42)；第一应变片(56)沿轴向安装于柱状煤体(13)表面，第二应变片(57)沿径向安装于柱状煤体(13)表面；第二气体流量计(58)设置于夹持器出口阀门(31)之后；所述的数据采集与分析系统包括数据采集箱(61)和计算机(62)，数据采集箱(61)通过数据线与液压泵(14)、第一气体压力表(51)、第二气体压力表(52)、第三气体压力表(53)、气体压力自动跟踪器(54)、第一气体流量计(55)、第二气体流量计(58)、第一应变片(56)、第二应变片(57)、计算机(62)均连接。2.如权利要求1所述的一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于所述CH4参考缸(35)、CO2参考缸(36)均为精密定值的固定体积刚性缸体。3.如权利要求1所述的一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于柱状煤体(13)直径50cm，长度100cm。4.如权利要求1所述的一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于第一气体压力表(51)、第二气体压力表(52)和第三气体压力表(53)精度为0.01MPa。5.如权利要求1所述的一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于第一应变片(56)和第二应变片(57)精度为10-8。6.如权利要求1所述的一种原位煤体气体吸附量测试模拟装置，其特征在于用于对原位煤体气体吸附量测试的方法包括以下步骤：(1)、样品准备：沿垂直层理方向钻制柱状煤体，柱状煤体，用砂纸在柱状煤体表面分别沿轴向和径向预粘贴应变片的部位打磨出粗糙面；于柱状煤体表面分别沿轴向粘贴第一应变...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志刚，黄强，陈伦，杨高峰，杜晨军，岳丽雅，高永强，曹哲，王晓强，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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