[实用新型]一种覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤岩参数的测量装置，尤其是可以在同一个实验条件下一次性得到煤岩样品的孔隙度、气水相对渗透率、应力应变曲线、电阻率及声波速度的一种覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置。

背景技术

目前，国内仪器可见到南通市飞宇石油科技开发有限公司开发的QSXS-Ш型气水相对渗透率测定仪，它可以测定不同温度围压下的煤岩气水相对渗透率；山东中石大石仪科技有限公司开发的高温覆压孔渗透测定仪则可以模拟深部地层高温高压条件，测试相应条件下的煤岩孔隙度和渗透率；南通市海安石油科研仪器有限公司开发的煤岩电声参数全自动测定仪可以测定地层条件下煤岩电阻率和纵波、横波速度。这几种测量仪器各自工作时，虽各有所长，但使用时操作繁琐，易出故障，给科研工作带来极大不便，而且无法实现同时在线监测，使得科研数据难以耦合分析。同时在不同仪器针对同一个样品测试不同参数，在装样和卸样过程中，容易造成样品损害，导致测试结果难以相互对比和印证。另外，煤岩孔隙率-渗透率-应力应变-声波-电阻率联测装置至今未见报道和现成设备销售。

实用新型内容

为了解决现有的测量装置无法实现煤岩孔隙率-渗透率-应力应变-声波-电阻率联测的问题，本实用新型提供一种覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置，该装置可以有效模拟深部复杂地层条件下高温高压的地质环境，利用标准室法、气体流量计、液体流量计、应力应变仪、电阻率仪及声波发射仪，在同一个实验条件下得到煤岩样品的孔隙度、气水相对渗透率、应力应变曲线、电阻率和声波速度，有效节约了样品、增加了实验数据精度和可对比性，提高了工作效率，给科研工作带来极大的便利。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置设有一个恒温箱，恒温箱的底部设有起支撑作用的底座，恒温箱下部竖直向上设有两个支撑杆，支撑杆的上部设有综合夹持器，综合夹持器内设有推进平台，推进平台的上部设有垫块和煤样，煤样的中心嵌放有应力应变片，煤样的周围裹覆带有胶套的承压壁，综合夹持器的上下两端由电路线连接着电阻率仪和声波仪，综合夹持器下部连接轴压自动加载系统、综合夹持器的侧面连接着围压自动加载系统，综合夹持器的上部设有实验油管，实验油管的下部插入煤样中，实验油管的上部通过导线Ⅰ依次连接着电磁阀e、标准室、压力表b、电磁阀c、气压调节器及气体增压泵，所述气体增加泵的进口通过导线与气瓶相连通，导线上设有压力表a及电磁阀b，连接气瓶的导线还通过电磁阀a连接着气体加湿器；实验油管的上部通过导线Ⅱ依次连接着压力表c、电磁阀d、水压调节器、液体增压泵及水箱；所述综合夹持器的底部依次连接着电磁阀f和气液分离器，气液分离器与气体流量计和液体流量计相连通，气液分离器与气体流量计之间的连接管线上设有压力表d，气液分离器与液体流量计之间的连接管线上设有压力表e；所述综合夹持器的底部与应力应变仪相连通；所述恒温箱的下部与计算机相连通，计算机对测量的数据进行集中采集和处理。

该覆压加温下煤岩孔渗电声应力应变联测装置测量使用方法如下：

1.样品制备及安装

将圆柱形煤样制成规格，将综合夹持器调至上下垂直位置，轴压自动加载系统的推进平台上放上垫块，煤样放在垫块上面，应力应变片分别贴在煤样的纵向和横向两个方向，启动轴压自动加载系统将煤样和垫块送入综合夹持器中顶紧，胶套在围压自动加载系统的驱动作用下夹紧煤样，安装煤样的过程就完成了。

煤岩孔隙度测试

该装置是利用气体等温变换理论，在一定的温度和围压条件下测试煤样孔隙度的大小，测试气体使用气；具体操作步骤如下：

1）首先利用特定孔隙度标准块进行孔隙度校正，测量出标准室到综合夹持器这一段的管路的体积；

2）调节恒温箱的温度，根据需要利用轴压自动加载系统和围压自动加载系统加载相应的轴压和围压；

3）打开气瓶、电磁阀b、电磁阀c，关闭电磁阀a、电磁阀d、电磁阀e、电磁阀f，气体经气体增压泵、气压调节器流入标准室，此时计算机记录压力表b的值；

4）关闭电磁阀c，打开电磁阀e使气体进入综合夹持器的岩心，待压力表b的值稳定后，计算机记录压力值；

5）计算机利用采集到的和的值利用气体玻义耳定律计算该温度压力条件下孔隙度的大小；计算原理如下：