專利名稱：煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤層氣應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤儲(chǔ)層是一種新型的潔凈、清潔的能源?；诿旱V安全和能源利用角度，我國煤炭部門、石油部門、地礦部門、地方政府、國內(nèi)外煤層氣公司等先后在中國42個(gè)含煤區(qū)施工了近5000 口煤層氣井(截止2010年底)。但是除山西沁水盆地東南部、遼寧鐵法、山西河?xùn)|煤田等少數(shù)地區(qū)實(shí)現(xiàn)了局部商業(yè)性開發(fā)外，大多數(shù)地區(qū)煤層氣開發(fā)試驗(yàn)結(jié)果并不理想。煤層氣能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出以及產(chǎn)出量的多少主要取決于兩個(gè)方面，一是有沒有足夠的煤層氣資源；另一方面則是有沒有足夠暢通的通道及能量系統(tǒng)使煤層氣得以從吸附狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x狀態(tài)并產(chǎn)出，二者缺一不可。內(nèi)生裂隙(即在變質(zhì)過程中由于煤體本身的變化引起的煤內(nèi)生裂隙)和外生裂隙(即在變質(zhì)過程中由于構(gòu)造應(yīng)力等外力引起的煤體變形所發(fā)育出來的裂隙。)哪個(gè)對(duì)煤層氣產(chǎn)出的貢獻(xiàn)更大一直是煤層氣界具有爭議性的問題。而內(nèi)生裂隙與外生裂隙的貢獻(xiàn)大小從某種程度上對(duì)開發(fā)靶區(qū)的選擇、開發(fā)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、開發(fā)潛力評(píng)價(jià)、 開發(fā)工程工藝具有方向性的指導(dǎo)意義。我國成煤環(huán)境的復(fù)雜性、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的多期性、煤變質(zhì)演化的不可重現(xiàn)性、煤內(nèi)生裂隙和外生裂隙各自測試手段的局限性都導(dǎo)致目前對(duì)某一區(qū)塊開發(fā)評(píng)價(jià)的不科學(xué)性、片面性；用來指導(dǎo)后期的開發(fā)工藝技術(shù)，在某些地方某種工藝技術(shù)較適合，在類似的地區(qū)卻發(fā)現(xiàn)同樣的工藝技術(shù)幾乎是不適合的，實(shí)踐中很容易造成人力、物力、財(cái)力的巨大浪費(fèi)。同時(shí)，人們對(duì)煤層氣開發(fā)的積極性一次次受到打擊，其中最重要的是方向性的失誤是我們不能承受之重。煤在成煤過程、成煤后經(jīng)歷了不同的溫度、壓力和構(gòu)造應(yīng)力等作用，不同埋深、不同地質(zhì)動(dòng)力作用下煤巖變形和變質(zhì)程度不同，因此，亟需研制一種裝置，能利用不同地區(qū)的煤樣對(duì)煤變質(zhì)演化過程中由于溫度、壓力變化引起煤的變質(zhì)過程形成的內(nèi)生裂隙和由于外力作用引起的外生裂隙進(jìn)行模擬，以便查明不同溫度、壓力、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)下煤儲(chǔ)層裂隙的發(fā)育程度，以期為目前的煤層氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系、開發(fā)工藝技術(shù)選擇提供一種改進(jìn)的思路和手段；但目前沒有出現(xiàn)煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)，用于模擬測試不同煤樣的內(nèi)生裂隙和外生裂隙哪個(gè)對(duì)煤層氣產(chǎn)出貢獻(xiàn)更大，查明不同溫度、壓力、 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)下煤儲(chǔ)層裂隙的發(fā)育程度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)包括動(dòng)力加載系統(tǒng)、煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)；(1)動(dòng)力加載系統(tǒng)包括氣壓裝置和水壓裝置；所述氣壓裝置包括高壓氣泵以及通過各自的出氣管與所述高壓氣泵的進(jìn)氣口相連通的高壓氮?dú)馄俊⒓淄闅馄?、二氧化碳?xì)馄亢秃馄?，所述高壓氮?dú)馄俊⒓淄闅馄?、二氧化碳?xì)馄亢秃馄康某鰵夤苌戏謩e設(shè)有閥門、壓力表和流量計(jì)，所述高壓氣泵的出氣口通過通
3氣管與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)相連通；所述水壓裝置包括水箱和水泵，所述水泵的進(jìn)水口與所述水箱相連通，所述水泵的出水口通過通水管與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)相連通；(2)煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)包括內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)，所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)中均設(shè)有一套圍壓裝置；(2. 1)所述圍壓裝置包括圍壓缸、套設(shè)在圍壓缸內(nèi)的樣品缸和網(wǎng)片；所述圍壓缸和樣品缸的四周和底部皆密閉設(shè)置，頂部設(shè)有開口 ；所述網(wǎng)片在所述樣品缸內(nèi)煤樣的左右兩側(cè)各設(shè)一片；所述圍壓缸的頂部兩側(cè)分別設(shè)有接口，所述接口與所述通氣管相連通；所述樣品缸于其左、右側(cè)壁的中部分別設(shè)有進(jìn)水口 ；所述通水管密封穿過所述圍壓缸并與所述進(jìn)水口相連通；所述圍壓缸通過通水管與所述水泵相連通，所述圍壓缸前的通水管上設(shè)有閥門、壓力表和流量計(jì)； (2. 2)所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)包括加熱裝置、內(nèi)生加壓裝置和一套圍壓裝置；所述內(nèi)生加壓裝置包括軸向加載機(jī)；所述軸向加載機(jī)為液壓裝置且其加壓端的底部形狀與所述樣品缸的頂部開口相適配；所述圍壓缸和所述樣品缸皆設(shè)在所述加熱裝置上；(2. 3)所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)包括外生加壓裝置和一套所述的圍壓裝置；外生加壓裝置包括兩套以上的液壓裝置，所述各液壓裝置的加壓端均為加壓柱，所述各加壓柱并排緊貼形成加壓部分， 加壓部分的底部形狀與所述樣品缸的頂部開口相適配；所述樣品缸底部設(shè)有彈簧，彈簧上鋪設(shè)有高強(qiáng)高彈的隔離薄膜；(3)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)用包括傳感裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置，所述傳感裝置包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述傳感裝置設(shè)置在所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸上以及所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸上，所述壓力傳感器和所述溫度傳感器均與所述數(shù)據(jù)顯示裝置相連接。所述加熱裝置包括加熱裝置包括加熱器和溫度調(diào)節(jié)器，所述圍壓缸和所述樣品缸皆設(shè)在所述加熱器上。所述數(shù)據(jù)顯示裝置為通用計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠模擬煤在不同溫度、壓力條件下變質(zhì)演化過程中內(nèi)生裂隙和外生裂隙的形成過程，并對(duì)不同變化程度、不同壓力條件下的滲透率進(jìn)行測試，對(duì)裂隙發(fā)育系統(tǒng)進(jìn)行定量化，為煤層氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系、開發(fā)工藝的正確選擇、選型提供指導(dǎo)。2.加熱裝置包括加熱器和溫度調(diào)節(jié)器，便于通過溫度調(diào)節(jié)器控制加熱器以保持煤樣的溫度。3.數(shù)據(jù)顯示裝置為通用計(jì)算機(jī)，便于顯示和記錄測試數(shù)據(jù)，也便于擴(kuò)展控制功能。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的a— a剖視圖；圖3是圖1中圍壓缸的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)包括動(dòng)力加載系統(tǒng)觀、煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)沈。動(dòng)力加載裝置主要是為煤變質(zhì)過程中內(nèi)生裂隙和外生裂隙的生成和發(fā)育程度提供動(dòng)力及對(duì)生成裂隙系統(tǒng)發(fā)育程度的流量測試提供動(dòng)力。煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27是為了更真實(shí)再現(xiàn)不同深度、不同溫度、不同圍壓下煤的變形和變質(zhì)引起的內(nèi)生裂隙和外生裂隙發(fā)育程度、發(fā)育狀況。(1)動(dòng)力加載系統(tǒng)動(dòng)力加載系統(tǒng)28包括氣壓裝置和水壓裝置。所述氣壓裝置包括高壓氣泵5以及通過各自的出氣管9與所述高壓氣泵5的進(jìn)氣口相連通的高壓氮?dú)馄?、甲烷氣瓶15、二氧化碳?xì)馄縈和氦氣瓶23，所述高壓氮?dú)馄?、 甲烷氣瓶15、二氧化碳?xì)馄縈和氦氣瓶23的出氣管9上分別設(shè)有閥門3、壓力表4和流量計(jì)17，所述高壓氣泵5的出氣口通過通氣管35 (通氣管35是圓形的、直徑10 mm的高壓軟管)與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27相連通。所述水壓裝置包括水箱1和水泵6，所述水泵6的進(jìn)水口與所述水箱1相連通，所述水泵6的出水口通過通水管36 (通水管36是圓形的、直徑10 mm的高壓軟管)與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27相連通。水泵6的出水口與高壓氣泵5的出氣口之間通過連通管61相連通，連通管61上設(shè)有閥門3。連通管61以及閥門3的作用是使通水管36或通氣管35都能夠單獨(dú)對(duì)煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27進(jìn)行氣相加壓、水相加壓或氣水兩相加壓。(2)煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)27包括內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)，所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)中均設(shè)有一套圍壓裝置。(2. 1)所述圍壓裝置包括圍壓缸8、套設(shè)在圍壓缸8內(nèi)的樣品缸11 (圍壓缸8和樣品缸11皆由立方形的鋼板焊接而成)和網(wǎng)片10 (網(wǎng)片10為鐵制網(wǎng)片，用于防止在進(jìn)行滲透率測試時(shí)加壓氣流直接沖擊在煤樣37無裂隙的部位而導(dǎo)致滲透率測試結(jié)果失敗或失真，其寬度與樣品缸11的寬度一致，其高度為樣品缸11高度的2/3);所述圍壓缸8和樣品缸11的四周和底部皆密閉設(shè)置，頂部設(shè)有開口 ；所述網(wǎng)片10在所述樣品缸11內(nèi)煤樣37的左右兩側(cè)各設(shè)一片；所述圍壓缸8的頂部兩側(cè)分別焊接設(shè)有鋼制接口 18，所述接口 18與所述通氣管35相連通；所述樣品缸11于其左、右側(cè)壁的中部分別焊接設(shè)有鋼制進(jìn)水口(即鋼制接頭)38 ；所述通水管36密封穿過所述圍壓缸8并與所述進(jìn)水口(鋼制接頭)38相連通 (通水管36與圍壓缸8的缸壁之間最好設(shè)置密封圈以增強(qiáng)密封效果。利用橡膠圈進(jìn)行密封為現(xiàn)有技術(shù)，橡膠圈圖未示。為使附圖簡潔起見，圖中右側(cè)進(jìn)水口即鋼制接頭38處的通水管36未全部畫出)；所述圍壓缸8通過通水管36與所述水泵6相連通，所述圍壓缸8前的通水管36和通氣管35上分別設(shè)有閥門3、壓力表4和流量計(jì)17。(2. 2)所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)用來模擬不同變質(zhì)程度的煤的內(nèi)生裂隙發(fā)育狀況，包括加熱裝置、內(nèi)生加壓裝置和一套圍壓裝置。所述內(nèi)生加壓裝置包括軸向加載機(jī)14 ；所述軸向加載機(jī)14為液壓裝置且其加壓端14A的截面呈“凸”字形，“凸”字形加壓端14A的底部形狀與所述樣品缸11的頂部開口相適配并用來對(duì)煤樣37的整個(gè)頂部進(jìn)行加壓操作。所述加熱裝置包括加熱器13和溫度調(diào)節(jié)器42，所述圍壓缸8和所述樣品缸11皆設(shè)在所述加熱器13上；加熱器13用于加熱煤樣37，溫度調(diào)節(jié)器42用于控制加熱器13以保持煤樣37的溫度。(2. 3)所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)包括外生加壓裝置和一套所述的圍壓裝置。所述外生加壓裝置包括三套液壓裝置39(當(dāng)然加壓裝置也可以設(shè)置兩套或四套以上的液壓裝置39)，三套液壓裝置39的加壓端均為加壓柱16，所述三個(gè)加壓柱16并排緊貼形成加壓部分，加壓部分的底部形狀與所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸11的頂部開口相適配；所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸11的底部設(shè)有彈簧12，彈簧12上鋪設(shè)有高強(qiáng)高彈的隔離薄膜41，模擬測試時(shí)煤樣37放置在薄膜41上，使薄膜41起到隔離彈簧12與煤樣37的作用。(3)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)沈包括傳感裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置22，所述傳感裝置包括壓力傳感器19和溫度傳感器20，所述傳感裝置設(shè)置在所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸11上以及所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸11上，所述壓力傳感器19和所述溫度傳感器20均通過電纜21與所述數(shù)據(jù)顯示裝置22 (數(shù)據(jù)顯示裝置22采用通用計(jì)算機(jī)，便于顯示和記錄測試數(shù)據(jù)，也便于擴(kuò)展控制功能)相連接，用于把采集的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型的煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)的工作過程為(1)樣品采集制備選擇變質(zhì)程度低、成煤時(shí)和成煤后構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)緩和的地區(qū)，采集褐煤煤樣37。在鉆石機(jī)、鋸石機(jī)和磨石機(jī)上制作成IOcmX 10 cmX 10 cm的立方體煤樣37。(2)原始滲透率測試、計(jì)算把煤樣37品裝入樣品缸11，連接通氣管35，將各流量計(jì)17與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接在一起，檢查裝置的氣密性后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需，打開所需氣體(氦氣或甲烷或二氧化碳或氮?dú)? 的氣瓶出氣口上的閥門3，啟動(dòng)高壓氣泵5，加到所需圍壓以模擬不同的儲(chǔ)層壓力，測試并計(jì)算褐煤原始的滲透率。(3)設(shè)置圍壓根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需通過控制高壓氣泵5和水泵6調(diào)節(jié)氣、水比例(可進(jìn)行單一氣相或單一水相加壓，也可以氣、水兩相加壓；氣、水兩相加壓時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)所需調(diào)整氣相壓力和水相壓力)，把圍壓設(shè)置到預(yù)定壓力(模擬不同的儲(chǔ)層壓力以及不同儲(chǔ)層的氣、水環(huán)境)。(4)內(nèi)生裂隙生成模擬根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需，調(diào)節(jié)加熱器13的溫度和時(shí)間，對(duì)煤體進(jìn)行加熱；在加熱過程中，軸向加載機(jī)14也要進(jìn)行加載。加熱器13最高能將煤樣37溫度加熱到800°C，加熱器13的溫度是由溫度調(diào)節(jié)器42控制的，設(shè)定好實(shí)驗(yàn)所需溫度后，溫度調(diào)節(jié)器42在溫度低于設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)開啟加熱器13，高于設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)關(guān)閉加熱器13，從而將煤樣37保持在恒定的溫度范圍內(nèi)。加熱后，煤樣37內(nèi)部發(fā)生變化，產(chǎn)生內(nèi)生裂隙。(5)內(nèi)生裂隙生成后進(jìn)行滲透率測試、計(jì)算并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集將氣壓裝置通過通氣管35與圍壓裝置的樣品缸11相連通，打開所需氣體(氦氣或甲烷或二氧化碳或氮?dú)?的氣瓶出氣口上的閥門3，啟動(dòng)高壓氣泵5進(jìn)行加壓，測試內(nèi)生裂隙模擬生成后的壓差、流量等，實(shí)驗(yàn)過程中通過計(jì)算機(jī)及時(shí)收集壓力、流量變化，采集加壓過程中的各種數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)記錄為數(shù)據(jù)文件。取出煤樣37，測試煤樣37的寬度、高度和長度，對(duì)內(nèi)生裂隙生成后的滲透率進(jìn)行測試、計(jì)算。(6)外生裂隙生成模擬并數(shù)據(jù)采集把取出的煤樣37置于外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸11內(nèi)，把根據(jù)需要調(diào)節(jié)氣、 水比例，將圍壓設(shè)置到預(yù)定壓力。啟動(dòng)三套液壓裝置39，通過三個(gè)加壓柱16對(duì)煤樣37不同部分實(shí)行不同壓力加載，使煤體在不同區(qū)域產(chǎn)生不同的位移，從而模擬由地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的外生裂隙。實(shí)驗(yàn)過程中通過計(jì)算機(jī)及時(shí)收集壓力、流量變化，采集加壓過程中的各種數(shù)據(jù)， 并將數(shù)據(jù)記錄為數(shù)據(jù)文件，完成外生裂隙生成模擬。(7)外生裂隙生成后滲透率測試、計(jì)算將氣壓裝置通過通氣管35與圍壓裝置的樣品缸11相連通，打開所需氣體(氦氣或甲烷或二氧化碳或氮?dú)?的氣瓶出氣口上的閥門3，啟動(dòng)高壓氣泵5進(jìn)行加壓模擬不同的儲(chǔ)層壓力，測試外生裂隙模擬后的壓差、流量等，取出煤樣37，測試煤樣37的寬度、高度和長度，對(duì)外生裂隙生成后的滲透率進(jìn)行測試、計(jì)算。(8)數(shù)據(jù)處理根據(jù)收集到的各種數(shù)據(jù)，做出不同圍壓下壓差與溫度、氣、水流量與滲透率的關(guān)系圖。(9)耦合分析耦合分析不同圍壓下壓差與溫度、氣、水流量與滲透率的關(guān)系，得出不同變形程度、變質(zhì)程度煤的內(nèi)生裂隙和外生裂隙對(duì)氣、水流量的貢獻(xiàn)，為煤層氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系、開發(fā)工藝技術(shù)選擇提供改進(jìn)的思路和選擇手段，避免所選擇的開發(fā)工藝不適合當(dāng)?shù)氐拿嘿|(zhì)所帶來的巨大浪費(fèi)。
權(quán)利要求1.煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)，其特征在于包括動(dòng)力加載系統(tǒng)、煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)；(1)動(dòng)力加載系統(tǒng)包括氣壓裝置和水壓裝置；所述氣壓裝置包括高壓氣泵以及通過各自的出氣管與所述高壓氣泵的進(jìn)氣口相連通的高壓氮?dú)馄?、甲烷氣瓶、二氧化碳?xì)馄亢秃馄?，所述高壓氮?dú)馄俊⒓淄闅馄?、二氧化碳?xì)馄亢秃馄康某鰵夤苌戏謩e設(shè)有閥門、壓力表和流量計(jì)，所述高壓氣泵的出氣口通過通氣管與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)相連通；所述水壓裝置包括水箱和水泵，所述水泵的進(jìn)水口與所述水箱相連通，所述水泵的出水口通過通水管與所述煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)相連通；(2)煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)包括內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)，所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)中均設(shè)有一套圍壓裝置；(2. 1)所述圍壓裝置包括圍壓缸、套設(shè)在圍壓缸內(nèi)的樣品缸和網(wǎng)片；所述圍壓缸和樣品缸的四周和底部皆密閉設(shè)置，頂部設(shè)有開口 ；所述網(wǎng)片在所述樣品缸內(nèi)煤樣的左右兩側(cè)各設(shè)一片；所述圍壓缸的頂部兩側(cè)分別設(shè)有接口，所述接口與所述通氣管相連通；所述樣品缸于其左、右側(cè)壁的中部分別設(shè)有進(jìn)水口 ；所述通水管密封穿過所述圍壓缸并與所述進(jìn)水口相連通；所述圍壓缸通過通水管與所述水泵相連通，所述圍壓缸前的通水管上設(shè)有閥門、 壓力表和流量計(jì)；(2. 2)所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)包括加熱裝置、內(nèi)生加壓裝置和一套圍壓裝置；所述內(nèi)生加壓裝置包括軸向加載機(jī)；所述軸向加載機(jī)為液壓裝置且其加壓端的底部形狀與所述樣品缸的頂部開口相適配；所述圍壓缸和所述樣品缸皆設(shè)在所述加熱裝置上；(2. 3)所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)包括外生加壓裝置和一套所述的圍壓裝置；外生加壓裝置包括兩套以上的液壓裝置，所述各液壓裝置的加壓端均為加壓柱，所述各加壓柱并排緊貼形成加壓部分，加壓部分的底部形狀與所述樣品缸的頂部開口相適配；所述樣品缸底部設(shè)有彈簧，彈簧上鋪設(shè)有高強(qiáng)高彈的隔離薄膜；(3)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)用包括傳感裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置，所述傳感裝置包括壓力傳感器和溫度傳感器，所述傳感裝置設(shè)置在所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸上以及所述外生裂隙生成模擬系統(tǒng)的樣品缸上，所述壓力傳感器和所述溫度傳感器均與所述數(shù)據(jù)顯示裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)，其特征在于所述加熱裝置包括加熱裝置包括加熱器和溫度調(diào)節(jié)器，所述圍壓缸和所述樣品缸皆設(shè)在所述加熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)顯示裝置為通用計(jì)算機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煤變質(zhì)演化裂隙系統(tǒng)發(fā)育模擬測試系統(tǒng)，包括動(dòng)力加載系統(tǒng)、煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)；動(dòng)力加載系統(tǒng)包括氣壓裝置和水壓裝置；煤巖裂隙生成模擬系統(tǒng)包括內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)，所述內(nèi)生裂隙生成模擬系統(tǒng)和外生裂隙生成模擬系統(tǒng)中均設(shè)有一套圍壓裝置；數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)用包括傳感裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠模擬煤在不同溫度、壓力條件下變質(zhì)演化過程中內(nèi)生裂隙和外生裂隙的形成過程，并對(duì)不同變化程度、不同壓力條件下的滲透率進(jìn)行測試，對(duì)裂隙發(fā)育系統(tǒng)進(jìn)行定量化，為煤層氣經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系、開發(fā)工藝的正確選擇、選型提供指導(dǎo)。
文檔編號(hào)G01N25/00GK202033252SQ20112011163
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者倪小明, 夏大平, 李金海, 沈毅, 賈炳, 郭紅玉 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)