一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统与方法技术方案

技术编号:45523688 阅读:26 留言:0更新日期:2025-06-13 17:25
本发明专利技术涉及煤层气开发技术领域,公开了一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统与方法,包括:气体注入系统,包括第一气瓶;核磁共振吸附解吸系统,包括第一岩心夹持器、第二岩心夹持器和核磁共振单元,所述第一岩心夹持器和所述第二岩心夹持器分别通过第一气体注入支路与所述第一气瓶连通,其中所述第二岩心夹持器可与所述核磁共振单元可拆卸连接;应变监测系统,当所述第二岩心夹持器位于所述核磁共振单元内时,所述应变监测系统与所述第二岩心夹持器连接。本发明专利技术通过核磁共振的横向弛豫时间信号变化和应变监测数据,能够实时捕捉煤样在吸附解吸过程中甲烷状态的动态变化,为煤储层渗透率演变预测和煤矿安全生产提供了更准确的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤层气开发,特别是涉及一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统与方法


技术介绍

1、煤层气作为一种重要的非常规天然气资源,广泛分布于世界各地,其开发和利用对缓解能源短缺、改善环境质量具有重要意义。在煤层气的开发过程中,甲烷的吸附、解吸会使煤体产生膨胀、收缩变形使煤体的力学性质发生变化,进而引起煤岩渗透性的变化,影响甲烷在煤体中的赋存与流动。目前针对煤样变形行为的研究有很多方式方法,但都无法实现既能实时监测煤样吸附/解吸过程中的变形行为,又能计算对应吸附气、游离气含量的功能。因此,开发一种结合核磁共振技术的多场耦合作用下煤样变形行为监测方法,对于研究吸附/游离气比例以及煤体吸附、解吸变形的影响对于实际开发过程中提高深部煤层气开采效率具有重要意义。

2、在当前的实验装置中,缺乏同时高精度完成上述两种检测的装置,例如专利cn209745750u《煤体吸附瓦斯气体过程的变形量-吸附量同步测试装置》、专利cn111521516a《一种煤体吸附瓦斯气体和应变测试系统》只利用等温吸附实验测试吸附气含量及煤体应变,缺点在于,不能同时测试游离气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述核磁共振单元包括核磁线圈夹层(19),所述第二岩心夹持器(17)位于所述核磁线圈夹层(19)内。

3.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述应变监测系统包括应变监测器(20)和应变接收仪(21),所述应变监测器(20)与所述第二岩心夹持器(17)连接,所述应变接收仪(21)与所述应变监测器(20)连接,所述应变接收仪(21)与计算机(22)连接。

4.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述核磁共振单元包括核磁线圈夹层(19),所述第二岩心夹持器(17)位于所述核磁线圈夹层(19)内。

3.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述应变监测系统包括应变监测器(20)和应变接收仪(21),所述应变监测器(20)与所述第二岩心夹持器(17)连接,所述应变接收仪(21)与所述应变监测器(20)连接,所述应变接收仪(21)与计算机(22)连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述第一气体注入支路包括管道,所述第一岩心夹持器(12)和所述第二岩心夹持器(17)分别通过管道与所述第一气瓶(1)连通,所述管道上沿气体输送方向依次安装有第一压力表(2)、第一阀门(3)和第二阀门(9),所述第一岩心夹持器(12)与所述管道之间安装有第三阀门(10),所述第二岩心夹持器(17)与所述管道之间安装有第四阀门(14)。

5.根据权利要求4所述的一种基于核磁共振的煤样变形行为监测实验系统,其特征在于:所述管道上连接有增压泵(4),所述增压泵(4)与空气...

【专利技术属性】
技术研发人员:李勇李昀卢先雨张伟祺高计县
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:

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