氣體滲透率測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤層氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣體滲透率測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]瓦斯?jié)B透率是煤層氣開采和煤層瓦斯抽放的重要技術(shù)參數(shù)，與煤礦安全生產(chǎn)和煤礦瓦斯災(zāi)害防治息息相關(guān)，準(zhǔn)確測定煤樣瓦斯?jié)B透性對煤層氣開發(fā)、煤礦瓦斯災(zāi)害治理具有重要意義。煤層滲透率受地溫、地應(yīng)力、煤體結(jié)構(gòu)等眾多因素影響，流量法是現(xiàn)在廣發(fā)使用的煤樣瓦斯?jié)B透率測試方法之一，流量法測定煤樣氣體滲透率是在試樣兩端施加一定的壓力差，利用流量計(jì)測定在氣體壓力梯度作用下通過煤樣的氣體量，使用氣體流量求解出煤樣滲透率，此方法適用于滲透性較好的煤樣。但我國煤層多為低滲煤層，隨著開采深度增加，這種趨勢更加明顯，所以研究低滲煤層具有重要的意義，對于低滲煤樣在壓力梯度作用下通過煤樣的氣體量非常小，微小氣體流量使用流量計(jì)難以測得，使用解吸儀進(jìn)行測量誤差較大并需要較長的時(shí)間;針對以上問題，如何改進(jìn)現(xiàn)有對低滲煤樣滲透率的測試技術(shù)，成為亟需解決的技術(shù)問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種通過改變氣體通過煤樣的路徑實(shí)現(xiàn)既可以使用流量法又可以使用壓差法對煤樣氣體滲透率特性測試的氣體滲透率測試系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:氣體滲透率測試系統(tǒng)，包括煤樣夾持器、圍向加壓栗、軸向加壓栗、高壓氣瓶、真空栗和計(jì)算機(jī);煤樣夾持器左側(cè)和右側(cè)分別連接有第一高壓氣管和第二高壓氣管，第一高壓氣管和第二高壓氣管均通過總連接氣管與高壓氣瓶連接，總連接氣管上設(shè)有減壓閥，第一高壓氣管上沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)有第一閥門和電子壓力表，第二高壓氣管上沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)有第二閥門、流量計(jì)、第三壓力表和第三閥門；電子壓力表和流量計(jì)分別通過數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)連接;真空栗通過第一氣管與第一高壓氣管連接，第一氣管與第一高壓氣管的連接處位于第一閥門與電子壓力表之間，第一氣管上設(shè)有第四閥門；
[0005]圍向加壓栗通過第一高壓水管與煤樣夾持器的徑向外壁相連接并穿過徑向外壁，第一高壓水管上沿水流方向依次設(shè)有第五閥門和第一壓力表;軸向加壓栗通過第二高壓水管與煤樣夾持器的內(nèi)腔連通，第二高壓水管上沿水流方向依次設(shè)有第六閥門和第二壓力表。
[0006]煤樣夾持器包括左壓接件、右壓接件和水平設(shè)置的殼體，殼體為通透的圓筒型，殼體的徑向外壁即所述煤樣夾持器的徑向外壁，殼體內(nèi)套設(shè)有橡膠筒，橡膠筒外徑等于殼體內(nèi)徑;左壓接件和右壓接件分別設(shè)置在殼體的左側(cè)和右側(cè)。
[0007]左壓接件包括左柱塞和左固定筒，左固定筒右端伸入到殼體內(nèi)并與殼體左端部螺紋連接，左柱塞為左端封閉右端敞口的圓管結(jié)構(gòu)，左柱塞右端伸入到左固定筒內(nèi)并與左固定筒的左端部螺紋連接，第一高壓氣管穿過左柱塞左端后與殼體內(nèi)腔連通。
[0008]右壓接件包括右固定筒、右柱塞和軸壓加載柱塞，右固定筒左端伸入到殼體內(nèi)并與殼體右端部螺紋連接，右柱塞為左右通透的圓管結(jié)構(gòu)，右柱塞左端伸入到右固定筒內(nèi)并與右固定筒右端部螺紋連接;軸壓加載柱塞包括一體成型的左加壓端部和右加壓端部，左加壓端部和右加壓端部均為實(shí)心圓柱，左加壓端部的外徑等于右固定筒內(nèi)徑，右加壓端部的外徑等于右柱塞的內(nèi)徑，右柱塞的軸向長度小于右加壓端部的軸向長度，左加壓端部滑動(dòng)連接在右固定筒內(nèi)，右加壓端部伸入并滑動(dòng)穿過右柱塞;右柱塞左端、左加壓端部右端、右加壓端部外壁和右固定筒之間圍成的環(huán)形空腔為軸壓加載室;軸向加壓栗通過第二高壓水管與軸壓加載室連通;第二高壓氣管穿過軸壓加載柱塞后與殼體內(nèi)腔連通。
[0009]右固定筒與左加壓端部之間、右柱塞與右加壓端部之間均設(shè)有密封圈。
[0010]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果:煤樣夾持器的獨(dú)特設(shè)計(jì)可以使內(nèi)腔處于密封狀態(tài)，通過圍向加壓栗和軸向加壓栗對煤樣夾持器的作用來模仿煤體在地層中受到的地應(yīng)力；另外煤樣夾持器內(nèi)設(shè)置的密封圈使的在加載軸向壓力時(shí)，軸壓加載室的密封性更好;煤樣夾持器放置于恒溫水浴內(nèi)，恒溫水浴為試驗(yàn)提供恒溫的試驗(yàn)條件。
[0011]綜上所述，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高真空度實(shí)驗(yàn)條件，提高壓差法滲透特性實(shí)驗(yàn)精度，適用于不同滲透特性煤樣滲透特性準(zhǔn)確測定，省時(shí)、省力、易于操作。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0013]圖2是煤樣夾持器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的氣體滲透率測試系統(tǒng)，包括煤樣夾持器1、圍向加壓栗2、軸向加壓栗3、高壓氣瓶4、真空栗5和計(jì)算機(jī)6;煤樣夾持器I左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)有第一高壓氣管7和第二高壓氣管8，第一高壓氣管7和第二高壓氣管8均通過總連接氣管9與高壓氣瓶4連接，總連接氣管9上設(shè)有減壓閥10，第一高壓氣管7上沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)有第一閥門11和電子壓力表12，第二高壓氣管8上沿氣體流動(dòng)方向依次設(shè)有第二閥門13、流量計(jì)14、第三壓力表15和第三閥門16;電子壓力表12和流量計(jì)14分別通過數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)6連接;真空栗5通過第一氣管17與第一高壓氣管7連接，第一氣管17與第一高壓氣管7的連接處位于第一閥門11與電子壓力表12之間，第一氣管17上設(shè)有第四閥門18;
[0015]圍向加壓栗2通過第一高壓水管19與煤樣夾持器I的徑向外壁相連接并穿過徑向外壁，第一高壓水管19上沿水流方向依次設(shè)有第五閥門20和第一壓力表21;軸向加壓栗3通過第二高壓水管22與煤樣夾持器I的內(nèi)腔連通，第二高壓水管22上沿水流方向依次設(shè)有第六閥門23和第二壓力表24。
[0016]煤樣夾持器I包括左壓接件、右壓接件和水平設(shè)置的殼體25，殼體25為通透的圓筒型，殼體25內(nèi)套設(shè)有橡膠筒26，橡膠筒26外徑等于殼體25內(nèi)徑，殼體25的徑向外壁即所述煤樣夾持器的徑向外壁;左壓接件和右壓接件分別設(shè)置在殼體25的左側(cè)和右側(cè)。
[0017]左壓接件包括左柱塞27和左固定筒28，左固定筒28右端伸入到殼體25內(nèi)并與殼體25左端部螺紋連接，左柱塞27為左端封閉右端敞口的圓管結(jié)構(gòu)，左柱塞27右端伸入到左固定筒28內(nèi)并與左固定筒28左端部螺紋連接，第一高壓氣管7穿過左柱塞27左