专利名称：一种高温渗流实验装置的制作方法
技术领域：
一种高温渗流实验装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种渗流实验装置，尤其是一种适用于大煤岩试样渗透率测定的高温渗流实验装置。
背景技术：
[0002]渗透率是流体矿藏(石油、天然气、煤层气、地下水等)储集层评价与开采的重要参数，一直是地质学家、开发工程师、测井分析家等着力解决的问题。其影响因素复杂，如矿物成分、岩石结构、泥质含量、孔隙形状、孔隙度等，此外温度也是影响其大小的主要因素之一。为了测定渗透率，人们已进行了长期不懈的努力。目前，获得储层渗透率的途径主要有岩心实验室测量渗透率、地震解释渗透率、电缆地层测试渗透率、钻杆地层测试渗透率、试井渗透率以及测井解释渗透率等几种方法。通过岩心实验室测定渗透率是目前使用最多的一种测定渗透率的方法。该方法通过攫取具体地层处的煤岩试样，做成符合具体实验要求的形状和大小，然后通过相应的实验设备，进行相应的实验，以测定煤岩试样的渗透率，以便为各种科研和生产活动服务。[0003]目前岩心实验室测定渗透率时主要研究了应力的变化对渗透率的影响，这方面的研究很多并出了很多研究成果，而对于温度对渗透率的影响方面的研究则相对较少。尽管岩心实验室测定渗透率作为一种非常有用的渗透率测定方法。但是仍然存在以下不足[0004]1)以往测定煤岩试样渗透率的岩心的尺寸普遍不大，通常为圆柱体，直径偏小，在 5cm以内，长度都在IOcm以内。由于煤岩试样过小，一个煤岩试样不可能包含有完整的层理结构，所以，无法正确反应该煤岩试样地层处的具体渗透情况。[0005]2)温度是影响渗透率的主要因素之一。以往的岩心渗透率实验方法中，一般都是在常温下进行的，仅有少量实验设备可以在温度条件下测定渗透率，反映温度对煤岩试样渗透率的影响。所以，高温下煤岩试样的渗透率还有待进一步的研究。[0006]3)进行渗透率测定时，以往使用的流体大多使用的是空气。由于空气成分复杂，在实验时可能出现一些不稳定因素，如发生显著的物理化学变化、燃烧等情况。而且，由于使用气体作为流体，在实验时，气体的渗漏也是实验必须解决的一个关键问题。发明内容[0007]技术问题本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、 操作方便、渗流效果好的适用于大煤岩试样渗透率测定的高温渗流实验装置。[0008]技术方案本实用新型的高温渗流实验装置，包括压力室，在所述的压力室上依次设有开有中心通孔的压力室盖板和主机盖板，主机盖板的侧面设有与压力室盖板中心孔相连通的通口，通口处经进气管连接有氮气瓶，进气管上设有压力控制阀，压力室内设有置于煤岩试样上下两端开有中心孔的上导气压头和下导气压头，压力室的下部设有与下导气压头中心孔相导通的轴压头，轴压头的下部设有与轴压头中心孔相通的主机轴压头，主机轴压头的外侧设有经管路相连的收集瓶，收集瓶的顶盖上设有装有气体流量计的排气管。[0009]所述的上导气压头和下导气压头与煤岩试样的接触面上布有多个小盲孔和导流槽；所述的主机盖板与压力室盖板之间、压力室盖板与上导气压头之间、轴压头与主机轴压头之间均设有密封圈；所述的气体流量计为转子流量计、皂沫流量计或瓦斯流量。[0010]有益效果通过采用可以有效防止实验过程中的气体的渗漏现象的安全密封装置，并采用化学稳定性高的氮气作为测定渗透率的流体，通过管路收集大煤岩试样在高温下所产生的液体。可对较大尺寸的煤岩试样进行试验，改善了以往煤岩试样尺寸偏小的不足，能更好的反映岩层的渗透情况；通过不断提高加热部件的温度，可产生并保持煤岩试样不同时段所需温度，最高温度可达600°c ；氮气是典型的不活泼气体，对于煤岩试样几乎没有吸附性，并且化学性质稳定，价格低廉并且易于获得，是测定渗透率实验的良好流体；渗透过程中，煤岩试样圆周包裹了一层薄铜皮，并在气流通路上加入了 3块不同的紫铜环，并在通气口与出气口处均采用了良好的防渗漏部件，使得整个气体通路中，出现渗漏气体的概率大大降低，保证了测定渗透率的可靠性。其结构简单、方法简便、渗流效果好。


[0011]图1是本实用新型所使用的装置结构示意图。[0012]图2是图1中A局部放大图。[0013]图中1一氮气瓶，2-压力控制阀，3-气压表，4-法兰，5-主机盖板，6-密封圈， 7-压力室盖板，8-1-上导气压头，8-2-下导气压头，9-煤岩试样，10-侧压固体，11-轴压头，12-主机轴压头，13-收集瓶，14-气体流量计，15-压力室，16-进气管，17-紫铜皮， 18-云母纸，19-合金电阻片。
具体实施方式
[0014]
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述[0015]如附图所示，本实用新型的高温渗流实验装置，主要由氮气瓶1、压力室15、开有中心孔的压力室盖板7、上下导气压头、主机轴压头12，收集瓶13，气体流量计14构成，压力室15使用内外H13钢厚壁圆筒缸体双层缩套结构，在压力室15的空腔内由下及上依次安放围压套、轴压头11、导气压头8、煤岩试样9、上下导气压头，煤岩试样9周围由里及外依次包紧紫铜皮17、云母纸18、合金电阻片19、云母纸18。然后在煤岩试样9及压力室之间的空间处安装食盐侧压固体10。开有中心孔的压力室盖板7设在压力室15上，压力室盖板7 上设有与其中心孔相通的主机盖板5，主机盖板5的侧面设有与压力室盖板7中心孔相连通的通口，通口处经法兰4连接有与氮气瓶1相连的进气管16，压力室15内设有置于煤岩试样9上下两端的上导气压头8-1和下导气压头8-2 ；上导气压头8-1和下导气压头8-2与煤岩试样9的接触面上布有多个小盲孔和导流槽。上导气压头8-1的中部开有中心孔，压力室15的下部设有与下导气压头8-2中心孔相导通的轴压头11，轴压头11的下部设有顶靠在其上的主机轴压头12，主机轴压头12内设有与轴压头11中心孔相通的通道，通道口经管路连有收集瓶13，收集瓶13的顶盖上连有装有气体流量计14的出气管，气体流量计14 为转子流量计、皂沫流量计或瓦斯流量计可根据气流大小的不同选择合适仪器。主机盖板 5与压力室盖板7之间、压力室盖板7与上导气压头8-1之间、轴压头11与主机轴压头12 之间均设有密封圈6。
权利要求1.一种高温渗流实验装置，包括压力室(15)，其特征在于在所述的压力室(15)上依次设有开有中心通孔的压力室盖板(7)和主机盖板(5)，主机盖板(5)的侧面设有与压力室盖板(7)中心孔相连通的通口，通口处经进气管(16)连接有氮气瓶(1)，进气管(16)上设有压力控制阀(2)，压力室(15)内设有置于煤岩试样(9)上下两端开有中心孔的上导气压头 (8-1)和下导气压头(8-2)，压力室(15)的下部设有与下导气压头(8-2)中心孔相导通的轴压头(11)，轴压头(11)的下部设有与轴压头(11)中心孔相通的主机轴压头(12)，主机轴压头(12)的外侧设有经管路相连的收集瓶(13)，收集瓶(13)的顶盖上设有装有气体流量计 (14)的排气管。
2.根据权利要求1所述的一种高温渗流实验装置，其特征在于所述的上导气压头 (8-1)和下导气压头(8-2)与煤岩试样(9)的接触面上布有多个小盲孔和导流槽。
3.根据权利要求1所述的一种高温渗流实验装置，其特征在于所述的主机盖板(5)与压力室盖板(7)之间、压力室盖板(7)与上导气压头(8-1)之间、轴压头(11)与主机轴压头 (12)之间均设有密封圈(6)。
4.根据权利要求1所述的一种高温渗流实验装置，其特征在于所述的气体流量计 (14)为转子流量计、皂沫流量计或瓦斯流量计。
专利摘要一种高温渗流实验装置，装置主要由氮气瓶、压力室、压力室盖板、上下导气压头、主机轴压头，收集瓶，气体流量计构成；方法是通过向置于压力室内的煤岩试样充入氮气，在一定的压力和温度下，使氮气渗透煤岩试样后经导流通道流出，通过主机轴压头的出气口经连通管进入收集瓶，进入收集瓶内的气体经其顶盖的排气管排出，通过气体流量计记录此时的排出气体的流量；通过多次有规律的增加氮气的压力，直至充入氮气的压力增加至4MPa时，关闭压力控制阀；同时通过多次有规律的增加煤岩试样的温度，直至温度达到600℃；停止作业，将采集到的数据进行分析处理，完成整个实验。其结构简单、方法简便、模拟效果。
文档编号G01N15/08GK202256110SQ201120339190
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者万志军, 刘渝, 周长冰, 国峰, 张源, 赵阳升 申请人:中国矿业大学