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专利号: 2019106198663
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤层气渗透滤失测试装置,包括装置本体、泵送系统、湿度传感器、称重传感器、数据采集卡和控制箱,泵送系统由计量泵、流量计和压力表管道系统组成,所述装置本体包括铝合金框架和玻璃水仓,

所述控制箱内部有电脑主机、控制电路板和电源模块;通过泵送系统对煤岩进行压裂液滤失实验,所述湿度传感器实时监测压裂液在滤失实验过程中液体走向,同时整个玻璃水仓都采用钢化玻璃结构,在保证装置本体的强度情况下对整个煤样滤失过程进行观察,并且所述称重传感器对滤失实验过程实时监测,通过上位机软件LABVIEW测得滤失过程的滤失量和滤失速率,并且测得煤样的滤失量和滤失速率、压裂液的滤失量和滤失速率;所述铝合金型框起保护和支撑玻璃水仓的作用,玻璃水仓两端分别设有渗水口和后挡板,后挡板下方设有导向装置,所述渗水口起减小煤样和出水口的接触面积的作用,所述后挡板和导向装置用来夹持固定不同大小和形状的煤样,所述渗水口和煤样接触边界之间通过塑钢泥进行密封,所述后挡板随导向装置移动,且后挡板上设有螺杆,所述螺杆锁紧后挡板,从而将不同形状的煤样固定于后挡板和渗水口之间。

2.一种基于权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置的测试方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

步骤1:打开所述泵送系统,在加满水时通过所述称重传感器测出此时重量;

步骤2:观察煤样有清水渗出时试验现象,记录此时水压数据、所述称重传感器数据和湿度传感器数据;

步骤3:关掉水泵,停止给水,处理干净渗流出来的水,记录此时所述称重传感器数据,并关闭计算机控制器数据采集;

步骤4:拆卸煤样,测出煤样重量。

3.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:所述湿度传感器布置在煤样底部,用来监控压裂液在滤失过程中的走向。

4.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:所述称重传感器在装置本体的底部,用来实时监测滤失过程中的质量变化;所述数据采集卡用来采集湿度传感器和称重传感器所采集的信号。

5.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:所述铝合金框(24,29)和螺杆挡板(21,23,25,26,28,)组成试压加持系统,用于实现加压来模拟地层压力。

6.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:通过泵送系统泵送水通过出水口(42)进入高压软管,此时开启总水阀(45),同时此刻泄压水阀(48)是关闭的,水通过三通阀(46),水通过快速接头向注水仓(411)流入,此时压力表(47)压力为零,同时慢慢开启泄压水阀(48),慢慢调节泄压水口(49)出水量,此时压力表(47)的压力会产生一个波动,适时调节泄压水口(49)使压力维持在需要的位置,当滤失完成后直接拔掉快速接头(410),然后就对整个仪器称重,算出煤样滤失量。

7.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:所述数据采集卡能实时采集装置的湿度和重量数据,并传递给上位机。

8.根据权利要求1所述的一种煤层气渗透滤失测试装置,其特征在于:所述控制电路有单片机、水泵和24v电源模块。