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原文传递一种多功能煤岩模拟实验装置

专利名称：	一种多功能煤岩模拟实验装置
摘要：	本发明公开了一种多功能煤岩模拟实验装置，包括注入机构、模拟机构以及测量机构，所述注入机构包括注气组件以及注固液组件；所述模拟机构包括可视化模拟装置，所述可视化模拟装置包括煤岩模型、第一温压控制装置以及摄像装置，所述煤岩模型具有孔喉腔；所述摄像装置与所述煤岩模型相对设置；所述测量机构与所述第一出料口连接且用于测量从所述第一出料口排出的气体的体积。本发明提出的技术方案的有益效果是：通过注气组件及注固液组件的配合使用，在传统的气‑液流渗透的基础上增加了固相流，从而能更好地模拟真实煤岩的流体渗流过程；同时，通过可视化模拟装置可直观地展示煤岩中流体渗流过程，从而便于了解煤岩中流体渗透的微观过程。
专利类型：	发明专利
申请人：	山西能源学院
发明人：	常建忠;于伟东;杨宇杰;刘汉涛;赵庆珍;翟志伟;郝春生;季长江
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010038593.6
公开号：	CN111175211A
代理机构：	武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	易贤卫
分类号：	G01N15/08;G01N7/04;G01N7/14;G;G01;G01N;G01N15;G01N7;G01N15/08;G01N7/04;G01N7/14
申请人地址：	030006 山西省太原市小店区许坦西街28号
主权项：	1.一种多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，包括：注入机构、模拟机构以及测量机构，所述注入机构包括注气组件以及注固液组件，所述注气组件包括气罐以及注气泵，所述气罐具有一密闭的气罐腔，所述注气泵的入口与所述气罐腔连通，所述注固液组件包括搅拌罐以及注固液泵，所述搅拌罐具有一密闭的搅拌腔，所述搅拌腔内设有搅拌装置，所述注固液泵的入口与所述搅拌腔连通；所述模拟机构包括可视化模拟装置，所述可视化模拟装置包括煤岩模型、第一温压控制装置以及摄像装置，所述煤岩模型具有孔喉腔，所述煤岩模型的一端开设有与所述孔喉腔连通的第一进料口，所述第一进料口处设有第一进料阀，所述第一进料口与所述注气泵的出口及所述注固液泵的出口均连通，所述煤岩模型的另一端开设有与所述孔喉腔连通的第一出料口，所述第一出料口处设有第一出料阀，所述第一温压控制装置与所述煤岩模型连接且用于控制所述煤岩模型所处的温度和压力，以使所述煤岩模型处于第一预设温度和第一预设压力条件下；所述摄像装置与所述煤岩模型相对设置；所述测量机构与所述第一出料口连接且用于测量从所述第一出料口排出的气体的体积。 2.如权利要求1所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述第一温压控制装置包括密封套、第一加热器、第一温度检测器及围压恒压泵，所述密封套具有一密闭的密封腔，所述煤岩模型设置于所述密封腔内，所述密封套包括壳体、上承压板及下承压板，所述壳体的内部中空且上下两端开口，所述上承压板由透明材料制成，所述上承压板与所述壳体的上端开口相匹配且且固定于所述上端开口处，所述下承压板由透明材料制成，所述下承压板与所述壳体的下端开口相匹配且固定于所述下端开口处；所述第一加热器设置于所述密封腔内且用于对所述密封腔加热；所述第一温度检测器设置于所述密封腔内且用于检测所述密封腔内的温度；所述围压恒压泵与所述密封腔连通且用于通过液体传动控制所述煤岩模型所受到的围压。 3.如权利要求1所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述模拟机构还包括煤岩模拟装置，所述煤岩模拟装置包括岩心夹持器及第二温压控制装置，所述岩心夹持器具有一密闭的岩心腔，所述岩心夹持器的一端开设有与所述岩心腔连通的第二进料口，所述第二进料口处设有第二进料阀，所述第二进料口与所述注气泵的出口及所述注固液泵的出口均连通，所述岩心夹持器的另一端开设有与所述岩心腔连通的第二出料口，所述第二出料口处设有第二出料阀，所述第二温压控制装置与所述岩心夹持器连接且用于控制所述岩心夹持器内的煤岩样品所处的温度和压力，以使所述岩心夹持器内的煤岩样品处于第二预设温度和第二预设压力条件下；所述测量机构与所述第二出料口连接且用于测量从所述第二出料口排出的气体的体积。 4.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述第二温压控制装置包括轴向恒压泵、环压恒压泵、第二加热器及第二温度检测器，所述轴向恒压泵与所述岩心夹持器连接且用于为所述岩心腔内的煤岩样品施加轴向压力，所述环压恒压泵与所述岩心腔连通且用于通过液体传动控制所述岩心腔内的煤岩样品所受到的环向压力，所述第二加热器设置于所述岩心腔内且用于对所述岩心腔加热，所述第二温度检测器设置于所述岩心腔内且用于检测所述岩心腔内的温度。 5.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述测量机构包括过滤罐、计液罐以及气体计量装置，所述过滤罐具有一密闭的过滤腔，所述过滤腔内设有滤网，所述滤网将所述过滤腔分隔成上过滤腔及下过滤腔，所述上过滤腔位于所述下过滤腔的上方，所述上过滤腔与所述第二出料口及所述第一出料口均连通；所述计液罐具有一密闭的计液腔，所述计液腔与所述下过滤腔连通且位于所述下过滤腔的下方，所述计液罐的上端还开设有与所述计液腔连通的出气口；所述气体计量装置包括水槽、集气瓶以及气管，所述水槽具有一向上开口的水槽腔，所述集气瓶位于所述水槽腔内，所述集气瓶具有一下端开口的集气腔，所述气管的一端与所述出气口连通，所述气管的另一端与所述集气腔连通。 6.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述煤岩模拟装置还包括回压组件，所述回压组件包括回压阀及回压泵，所述回压阀设置于所述第二出料口与所述测量机构的连通通道上；所述回压泵与所述回压阀连接从而控制所述回压阀的开启压力。 7.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述注入机构还包括驱替装置，所述驱替装置包括第一注液筒及驱替泵，所述第一注液筒具有一密闭的第一注液腔，所述第一注液筒的一端开设有与所述第一注液腔连通的第一出液口，所述第一出液口与所述第二进料口及所述第一进料口均连通，所述第一注液筒的另一端开设有与所述第一注液腔连通的第一进液口；所述驱替泵的出口与所述第一进液口连通。 8.如权利要求7所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述第一出液口处设有第一切换阀，所述第一进液口处设有第二切换阀；所述驱替装置还包括第二注液筒，所述第二注液筒具有一密闭的第二注液腔，所述第二注液筒的一端开设有与所述第二注液腔连通的第二出液口，所述第二出液口处设有第三切换阀，所述第二出液口与所述第二进料口及所述第一进料口均连通，所述第二注液筒的另一端开设有与所述第二注液腔连通的第二进液口；所述第二进液口处设有第四切换阀，所述驱替泵的出口与所述第二进液口连通。 9.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述多功能煤岩模拟实验装置还包括抽真空装置，所述抽真空装置包括缓冲容器以及真空泵，所述缓冲容器具有一密闭的缓冲腔，所述缓冲腔用于与所述岩心腔及所述缓冲腔连通；所述真空泵的入口与所述缓冲腔连通。 10.如权利要求3所述的多功能煤岩模拟实验装置，其特征在于，所述注气组件还包括标定装置，所述标定装置包括标准室，所述标准室具有一密闭的标准腔，所述标准腔与所述孔喉腔及所述岩心腔均连通，所述标准腔与所述孔喉腔连通通道上设有第一标定阀，所述标准腔与所述岩心腔的连通通道上设有第二标定阀，所述标准室内设有第三温度检测器以及压力检测器。
所属类别：	发明专利