一种氮气致裂煤层能量变化及渗透率测试方法及装置

摘要

一种氮气致裂煤层能量变化及渗透率测试方法及装置，测试装置包括储层环境模拟系统、动力致裂系统、数据显示系统及测试系统；储层环境模拟系统包括轴向应力加载系统和围压加载系统；通过储层环境模拟系统可以真实地模拟煤层的受力状态；通过动力致裂系统，可向测试系统中通入气体，对煤样进行致裂；其中测试系统包括多个煤样罐，并可根据情况，选择多个煤样罐贯通或闭合，从而同时对多个煤样进行测试；测试方法包括如下步骤，气密性检测、煤样放置、装置连接及固定、应力加载系统、注气致裂及测试。本发明不仅能够实现单一煤体的储层能量变化以及渗透率测试，而且还能够对不同煤体组合条件下的储层能量以及渗透性测试，测试灵活性以及准确率高。

主权项

一种氮气致裂煤层能量变化及渗透率测试装置，包括储层环境模拟系统、动力致裂系统及数据显示系统，其特征在于：还包括测试系统，所述测试系统包括自上而下依次设置的固定式煤样罐、上可活动煤样罐及下可活动煤样罐；固定式煤样罐底部自上而下设置有均为圆柱状的且通过连接转轴连接的上层隔板、中层隔板及下层隔板，3层隔板上均设置有气孔，上层隔板及下层隔板上的气孔相互贯通，上层隔板及下层隔板均与固定式煤样罐固定连接；中层隔板相对连接转轴转动设置，中层隔板上固定连接有转动把手；下层隔板的底部设置有压力传感器及侧壁上设置有螺纹的螺纹槽；上可活动式煤样罐底部自上而下设置有均为圆柱状的且通过连接转轴连接的上层隔板、中层隔板及下层隔板，3层隔板上均设置有气孔，上层隔板及下层隔板上的气孔相互贯通，上层隔板及下层隔板均与上可活动式煤样罐固定连接；中层隔板相对连接转轴转动设置，中层隔板上固定连接有转动把手；下层隔板的底部设置有压力传感器及侧壁上设置有螺纹的螺纹槽；上可活动式煤样罐的上部设置有套设于其内部且相对于上可活动式煤样罐滑动设置的活动套筒；活动套筒的侧壁上配合固定式煤样罐底部的螺纹槽内的螺纹设置有对接螺纹；下可活动式煤样罐的上部设置有套设于其内部且相对于下可活动式煤样罐滑动设置的活动套筒；活动套筒的侧壁上配合上可活动式煤样罐底部的螺纹槽内的螺纹设置有对接螺纹；下可活动式煤样罐的底部设置有与下可其固定连接单层隔板；储层环境模拟系统包括轴向应力加载系统和围压加载系统；轴向应力加载系统包括连接有轴向加压连杆且位于固定式煤样罐上方的轴向加载机，竖直设置的轴向加压连杆的端部配合固定式煤样罐设置，且其上设置有压力传感器；围压加载系统包括分别横向固定设置于固定式煤样罐、上可活动式煤样罐及下可活动式煤样罐的内部的导轨，导轨上设置有煤样放置槽，煤样放置于煤样放置槽中；煤样放置槽上贯穿设置有出气孔；导轨上滑动设置有2个卡箍，2个卡箍相对设置，卡箍的高度低于煤样的高度；卡箍的外侧设置有与油罐相连的油液冲击室，油罐与油液冲击室之间设置有油压表；卡箍的内侧配合煤样固定设置有挤压壁；3个导轨与固定式煤样罐、上可活动式煤样罐和下可活动式煤样罐的底部之间分别预留有与出气孔连通的间隙，固定式煤样罐、上可活动式煤样罐和下可活动式煤样罐的侧壁上设置有位于间隙内的出气通道，出气通道通过其上设置有测试气压表、测试气体流量表以及出气阀门的测试管道连接气体储集箱；动力致裂系统包括与固定式煤样罐贯通，并与气罐连接的注气口，注气口与气罐之间设置有气压表以及气体流量计；数据显示系统包括计算机，压力传感器通过电缆与计算机上的压力传感器连接接口连接。