3，完成泄壓作業(yè)；
[0074]泄壓作業(yè)的同時(shí)，保持壓裂液的流量不變，不同煤層模擬試樣中形成裂縫，不同煤層模擬試樣壓裂脫落的煤粉經(jīng)煤粉槽52底部的第一連接管道117和第二連接管道118至篩管58，煤粉經(jīng)不同孔徑的篩板65過(guò)濾后，落至接引槽59上，殘余的壓裂液經(jīng)第三連接管道119流入沉淀池55，溫度控制器57啟動(dòng)電阻絲61對(duì)接引槽59上的煤粉進(jìn)行烘干，然后分開(kāi)收集烘干后的接引槽59上的煤粉，測(cè)試得出煤粉的粒徑分布和煤粉產(chǎn)出量；
[0075]試驗(yàn)需設(shè)定相同的壓裂工藝參數(shù)并采用相同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)煤粉產(chǎn)出量和粒徑進(jìn)行記錄分析。
[0076]本實(shí)施例并非對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括壓裂動(dòng)力系統(tǒng)、地層模擬系統(tǒng)、壓裂模擬系統(tǒng)、煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)和總控制系統(tǒng);壓裂動(dòng)力系統(tǒng)的出口與壓裂模擬系統(tǒng)的進(jìn)口連接，壓裂模擬系統(tǒng)的出口與煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)的進(jìn)口連接，地層模擬系統(tǒng)的動(dòng)力輸出端與壓裂模擬系統(tǒng)的動(dòng)力輸入端頂壓配合，總控制系統(tǒng)通過(guò)總數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與壓裂動(dòng)力系統(tǒng)、地層模擬系統(tǒng)、壓裂模擬系統(tǒng)和煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，其特征在于:壓裂動(dòng)力系統(tǒng)包括壓裂動(dòng)力控制器、高壓氣瓶組、氣體增壓組和注水裝置;高壓氣瓶組包括若干高壓氣瓶，所有的高壓氣瓶由第一高壓氣管串聯(lián)，第一高壓氣管上設(shè)有鄰近高壓氣瓶的氣瓶控制閥和氣瓶壓力表，第一高壓氣管出氣口處設(shè)有氣壓計(jì)和電動(dòng)氣壓閥；注水裝置包括第一高壓水管和儲(chǔ)水池，第一高壓水管的進(jìn)水口與儲(chǔ)水池連接，第一高壓水管沿水流方向依次設(shè)有壓裂過(guò)濾器、水栗機(jī)組和流量計(jì)，壓裂過(guò)濾器位于儲(chǔ)水池內(nèi)部;氣體增壓組包括若干個(gè)氣體增壓裝置，氣體增壓裝置包括氣體增壓室和增壓活塞，所有的氣體增壓室經(jīng)第二高壓氣管并聯(lián)后與第一高壓氣管的出氣口連接，第二高壓氣管上設(shè)有鄰近氣體增壓室的自動(dòng)充氣控制閥，氣體增壓室上設(shè)有第一壓力傳感器，增壓活塞沿垂直方向滑動(dòng)連接在氣體增壓室內(nèi)，所有氣體增壓室底部通過(guò)第二高壓水管并聯(lián)后與第一高壓水管的出水口連接，第二高壓水管上設(shè)有鄰近氣體增壓室的回流閥； 壓裂動(dòng)力控制器通過(guò)第一數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與氣瓶控制閥、氣壓計(jì)、電動(dòng)氣壓閥、自動(dòng)充氣控制閥、水栗機(jī)組、流量計(jì)和第一壓力傳感器連接，壓裂動(dòng)力控制器與總控制系統(tǒng)通過(guò)總數(shù)據(jù)線(xiàn)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，其特征在于:地層模擬系統(tǒng)包括地層壓力模擬控制器和三組自動(dòng)液壓頂推裝置，每組自動(dòng)液壓頂推裝置包括供液裝置、伺服增壓裝置和自控液壓千斤頂； 自控液壓千斤頂包括液壓室、頂桿、推進(jìn)活塞和活塞密封套，液壓室頂部設(shè)有上通孔，液壓室中部水平設(shè)有密封隔板，密封隔板將液壓室內(nèi)腔上下分隔為降壓腔和增壓腔，密封隔板上設(shè)有下通孔，密封隔板上表面設(shè)有位于下通孔上方的密封筒，頂桿自上而下依次穿過(guò)上通孔、密封筒和下通孔后與增壓腔內(nèi)的推進(jìn)活塞連接，推進(jìn)活塞的外緣與液壓室內(nèi)壁緊密貼合，活塞密封套套設(shè)在位于密封筒內(nèi)的頂桿上，活塞密封套的外緣與密封筒內(nèi)壁緊密貼合，液壓室上分別設(shè)有與降壓腔連通的降壓孔和與增壓腔連通的增壓孔，增壓孔位于液壓室底部； 供液裝置包括充液油管、反排油管和充液油箱，充液油箱上設(shè)有充液液位感應(yīng)器，充液油管的進(jìn)油端與充液油箱連接，充液油管沿油流方向依次設(shè)有充液過(guò)濾器和充液油栗組，并且充液油管在與充液油栗組連接后分為兩個(gè)分支，一個(gè)分支為增壓油管，另一個(gè)分支為降壓油管，增壓油管上沿油流方向依次設(shè)有增壓控制器、第一反排閥和增壓閥，增壓油管的出油端通過(guò)增壓孔與增壓腔連通，降壓油管上沿油流方向依次設(shè)有降壓控制器、第二反排閥和降壓閥，降壓油管的出油端通過(guò)降壓孔與降壓腔連通;反排油管一端與充液油箱連接，反排油管另一端將第一反排閥和第二反排閥并聯(lián)，反排油管上從與充液油箱連接一端到反排油管另一端依次設(shè)有充液冷卻器、充液溢流閥和充液壓力表； 伺服增壓裝置包括伺服管道、第一油管、第二油管和伺服油箱，伺服油箱上設(shè)有伺服液位感應(yīng)器，第一油管一端和第二油管一端均與伺服油箱連接，第一油管另一端和第二油管另一端連接后與伺服管道一端連接，伺服管道另一端與增壓控制器連接，伺服管道上沿從伺服管道一端到與增壓控制器連接的另一端的方向上依次設(shè)有儲(chǔ)能器、伺服閥和油液增壓室，第一油管上沿從第一油管一端到與伺服管道連接的另一端的方向上依次設(shè)有伺服精密過(guò)濾器和伺服油栗機(jī)組，第二油管上沿第二油管一端到與伺服管道連接的另一端的方向上依次設(shè)有伺服冷卻器、伺服溢流閥和伺服液壓表； 地層壓力模擬控制器通過(guò)第二數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與油液增壓室、伺服油栗機(jī)組、伺服溢流閥、伺服液位感應(yīng)器、伺服液壓表、增壓控制器、降壓控制器、充液壓力表、充液溢流閥、充液液位感應(yīng)器和充液油栗機(jī)組連接，地層壓力模擬控制器與總控制系統(tǒng)通過(guò)總數(shù)據(jù)線(xiàn)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，其特征在于:所有的氣體增壓室底部經(jīng)第三高壓水管并聯(lián)后與壓裂模擬系統(tǒng)的液體輸入端連接，第三高壓水管上設(shè)有鄰近氣體增壓室的高壓水控制閥，高壓水控制閥與壓裂動(dòng)力控制器通過(guò)第一數(shù)據(jù)線(xiàn)連接;壓裂模擬系統(tǒng)包括試樣、壓裂管、壓裂室、頂蓋、抗壓墊板、煤粉槽和底座，壓裂室由鋼板焊接圍成，壓裂室頂部敞口，頂蓋可拆卸連接在壓裂室頂部，底座位于壓裂室底部，煤粉槽位于底座上，試樣位于煤粉槽上方的壓裂室內(nèi)，試樣上表面、左表面和右表面均設(shè)有篩孔結(jié)構(gòu)的抗壓墊板，所述地層模擬系統(tǒng)上的自控液壓千斤頂位于壓裂室與抗壓墊板之間，并且自控液壓千斤頂?shù)纳炜s端與抗壓墊板頂壓配合，自控液壓千斤頂?shù)牡撞颗c壓裂室內(nèi)壁頂壓配合，自控液壓千斤頂?shù)牡撞可显O(shè)有第二壓力傳感器，第二壓力傳感器通過(guò)總數(shù)據(jù)線(xiàn)與總控制系統(tǒng)連接，壓裂模擬系統(tǒng)的液體輸入端為壓裂管一端，壓裂管另一端穿過(guò)頂蓋并伸入到試樣內(nèi)部，壓裂管上設(shè)有射孔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，其特征在于:煤粉槽的底部設(shè)有第一連接管道，第一連接管道伸出壓裂室并與煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)的輸入端連接;煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)包括第二連接管道、支架、沉淀池、集線(xiàn)器和溫度控制器，支架內(nèi)自上而下間隔設(shè)有三組煤粉分離器，煤粉分離器包括篩管，篩管上套設(shè)有接引槽和位于接引槽下方的固定螺母，接引槽上設(shè)有電阻絲和溫度傳感器，電阻絲和溫度傳感器分別通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與集線(xiàn)器連接，集線(xiàn)器通過(guò)第三數(shù)據(jù)線(xiàn)與溫度控制器連接，溫度控制器與總控制系統(tǒng)通過(guò)總數(shù)據(jù)線(xiàn)連接； 所述的煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)的輸入端為第二連接管道一端，第一連接管道通過(guò)卡環(huán)與第二連接管道連接，第二連接管道伸入到支架內(nèi)并通過(guò)卡箍與最上方的煤粉分離器的篩管連接，兩個(gè)相鄰的篩管通過(guò)卡箍連接，三段篩管上均設(shè)有出孔，篩管上在卡箍與接引槽之間傾斜設(shè)有篩板，篩板下端從出孔伸出，三塊篩板的孔徑從上到下逐漸變小;最下方的篩管下端通過(guò)第三連接管道與支架外的沉淀池連接。
【專(zhuān)利摘要】煤儲(chǔ)層真三軸水力壓裂過(guò)程煤粉產(chǎn)出試驗(yàn)裝置，包括壓裂動(dòng)力系統(tǒng)、地層模擬系統(tǒng)、壓裂模擬系統(tǒng)、煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)和總控制系統(tǒng)；壓裂動(dòng)力系統(tǒng)的出口與壓裂模擬系統(tǒng)的進(jìn)口連接，壓裂模擬系統(tǒng)的出口與煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)的進(jìn)口連接，總控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)分別與壓裂動(dòng)力系統(tǒng)、地層模擬系統(tǒng)、壓裂模擬系統(tǒng)和煤粉分離測(cè)試系統(tǒng)連接；本實(shí)用新型可以對(duì)不同煤層屬性參數(shù)、不同應(yīng)力狀態(tài)、不同水力壓裂參數(shù)、不同壓裂時(shí)間下煤粉產(chǎn)出粒度和產(chǎn)出量進(jìn)行分離分析，更準(zhǔn)確分析煤層氣直井進(jìn)行水力壓裂下煤粉產(chǎn)出與壓裂參數(shù)間的關(guān)系，為煤層氣垂直井水力壓裂參數(shù)的優(yōu)化提供理論支撐。
【IPC分類(lèi)】G01N15/02, G01N33/22, G01M3/26, G01N29/04, G01N3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205209887
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521013534
【發(fā)明人】倪小明, 李志恒, 孫小婷, 李懷珍
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日