【技术实现步骤摘要】
本专利技术属爆破试验设备，具体涉及一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置及使用方法。
技术介绍
1、随着开采深度的持续增大，煤层气、页岩气等非常规气体抽采难度随之增大。受到地质条件及开采深度的增加等方面的影响，高压气体爆破致裂技术能够增加储层的裂隙发育扩展，但在高应力作用下，裂隙很容易闭合，而酸液酸化处理可溶解煤体孔隙中的石英、碳酸盐类和黄铁矿等矿物质。因此针对深部含矿物质较高的储层，结合高压气体爆破和酸液酸化压裂两种技术的优势，可进一步形成供气体运移的渗流通道。目前，国内外学者主要针对高压气体爆破试验装置和酸化试验装置进行研发，在试验过程中，一方面仅能对单一的试验作业进行模拟，无法对复杂环境进行模拟仿真，且试验效率低和设备维护成本高，另一方面无法对试验测试过程中的数据及试验效果进行精确检测。
2、基于上述问题，经过对现有的问题予以研究改良，提供了一种多场耦合下高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，旨在通过该设备，解决一些现存的装备问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术上的不足，本专利技术提供一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置及使用方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，包括气体增压机、储酸罐、混合罐、增压泵、试验台、多通阀、尾料收集机构及驱动电路，气体增压机通过多通阀分别与混合罐及试验台连通，储酸罐与一个增压泵连通，且储酸罐所连接的增压泵通过多通阀分别与混合
4、进一步的，所述混合罐包括承载罐体、雾化喷淋泵、雾化喷淋口、射流风口、进液口、进气口、排气口、排液口、电加热机构、温度传感器、流量传感器及控制阀，所述承载罐体为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体结构，其上端面设一个进液口和一个进气口，底部设一个与其同轴分布的排液口，且侧壁上设一个排气口，且排气口与承载罐体底部之间距离为承载罐体高度的20％—80％，所述雾化喷淋口至少两个，位于承载罐体内并与承载罐体顶部连接，且各雾化喷淋口环绕承载罐体轴线均布并与进液口连通，所述进液口另通过导流管与雾化喷淋泵连通，所述雾化喷淋泵与承载罐体外侧面连接，并通过增压泵与储酸罐连通，所述射流风口至少三个，位于承载罐体内并与承载罐体侧壁连接，各射流风口均与进气口连通，并环绕承载罐体轴线呈螺旋状结构分布，同时所述进气口与气体增压机连通，所述排液口和排气口均通过导流管与增压泵间连通，且排气口和排液口所连接的增压泵间并联，所述电加热机构和温度传感器均至少两个，嵌于承载罐体侧壁内并环绕承载罐体轴线均布，所述进液口、进气口、排液口和排气口处均设一个流量传感器和一个控制阀，所述雾化喷淋泵、电加热机构、温度传感器、流量传感器及控制阀均与驱动电路电气连接。
5、进一步的，所述试验台包括承载机架、气体爆破试验罐、主液压囊袋、辅助液压囊袋、调节压板、弹性导流管、气体压裂管、连接管头、曝气盘、控制阀、三通阀及液压站，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的柱状框架结构，所述气体爆破试验罐至少一个，嵌于承载机架内，且气体爆破试验罐轴线与承载机架轴线平行分布，所述气体爆破试验罐为圆柱空心腔体结构，其上端面和下端面均设一个与其同轴分布的连接管头，且连接管头处均设控制阀，其中其下端面的连接管头与尾料收集机构连通，上端面的连接管头通过导流管与多通阀连通，并通过多通阀分别与气体增压机、储酸罐、混合罐间连通，所述气体爆破试验罐内设一个主液压囊袋和两个辅助液压囊袋，其中所述主液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的空心圆柱管状结构，位于气体爆破试验罐中间位置并与气体爆破试验罐内表面连接，且其长度不小于气体爆破试验罐长度的70％，所述辅助液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的闭合环状结构，并位于主液压囊袋两端外，同时两辅助液压囊袋上端面分别与气体爆破试验罐的上端面及下端面连接，并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时辅助液压囊袋下端面与调节压板的上表面连接，所述调节压板共两个，位于主液压囊袋、辅助液压囊袋之间位置，与气体爆破试验罐同轴分布并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时所述调节压板下端面与主液压囊袋的端面相抵，所述调节压板上另设一个与其同轴分布的连接管头，且调节压板上设置的连接管头通过弹性导流管与气体爆破试验罐两端设置的连接管头间连通，所述气体压裂管位于主液压囊袋对应的气体爆破试验罐内位置处，并与气体爆破试验罐同轴分布，同时气体压裂管通过三通阀与气体爆破试验罐上端面处的调节压板的连接管头连接，同时气体爆破试验罐上端面处的调节压板的连接管头另通过三通阀与曝气盘连接，所述曝气盘嵌于调节压板下端面内，与调节压板同轴分布并与主液压囊袋对应气体爆破试验罐的腔体间连通，所述液压站与承载机架连接，并通过高压管路分别与主液压囊袋、辅助液压囊袋连通，此外所述控制阀、三通阀、液压站及调节压板另均与驱动电路电气连接。
6、进一步的，所述气体爆破试验罐包括罐体、密封端盖、电加热装置、弹片、压力传感器、温度传感器，其中所述罐体为圆柱体空心管状结构，其两端与密封端盖连接并构成密闭腔体结构，所述罐体及密封端盖的内侧面均设至少两个环绕罐体轴线均布的弹片，其中所述罐体通过弹片与主液压囊袋外侧面连接，所述密封端盖通过弹片与辅助液压囊袋的上端面连接，所述弹片通过压力传感器与罐体、密封端盖间连接，所述电加热装置及温度传感器均嵌于罐体内，环绕罐体轴线均布，并沿罐体轴线方向分布，所述电加热装置、压力传感器、温度传感器均与驱动电路电气连接。
7、进一步的，所述调节压板包括托盘、压力传感器、气压传感器、弹片、弹性防护网，其中所述托盘为轴向截面呈“h”字形的圆形槽状结构，所述托盘上端面及下端面均通过弹片与一个弹性防护网连接，且所述弹性防护网包覆再托盘端面外并与托盘同轴分布，且弹片通过至少三个环绕托盘轴线均布的压力传感器与托盘间连接，同时所述曝气盘和三通阀均嵌于托盘下端面的槽体内并与槽底连接，所述气压传感器与分别与三通阀与曝气盘及弹性导流管连接处均设一个气压传感器，所述压力传感器和气压传感器均与驱动电路电气连接。
8、进一步的，所述尾料收集机构包括收集罐、液位传感器、ph传感器、引流风机、气压传感器，所述收集罐至少一个，通过导流管与引流风机连通，同时所述引流风机另通过导流管与试验台的气体爆破试验罐下端面的连接管头连通，所述液位传感器、ph传感器、气压传感器均位于收集罐内，其中所述气压传感器与收集罐顶部连接，所述液位传感器和ph传感器均与收集罐侧壁内表面连接，所述ph传感器若干，并沿竖直方向均布，同时所述液位传感器、ph传感器、引流风机、气压传感器均与驱动电路电气连接。
9、进一步的，所述驱动电路为以可编程控制器为基础的电路系统，同时驱动电路另设串本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置包括气体增压机、储酸罐、混合罐、增压泵、试验台、多通阀、尾料收集机构及驱动电路，所述气体增压机通过多通阀分别与混合罐及试验台连通，所述储酸罐与一个增压泵连通，且储酸罐所连接的增压泵通过多通阀分别与混合罐及试验台连通，所述混合罐共一个，通过导流管与一个增压泵连通，且混合罐所连接的增压泵通过多通阀与试验台连通，所述试验台另通过导流管与尾料收集机构间连通，所述驱动电路与试验台外侧面连接，并分别与气体增压机、混合罐、增压泵、试验台、多通阀、尾料收集机构电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述混合罐包括承载罐体、雾化喷淋泵、雾化喷淋口、射流风口、进液口、进气口、排气口、排液口、电加热机构、温度传感器、流量传感器及控制阀，所述承载罐体为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体结构，其上端面设一个进液口和一个进气口，底部设一个与其同轴分布的排液口，且侧壁上设一个排气口，且排气口与承载罐体底部之间距离为承载罐体高度的20％—80％，所述雾化喷淋
3.根据权利要求1所述的一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述试验台包括承载机架、气体爆破试验罐、主液压囊袋、辅助液压囊袋、调节压板、弹性导流管、气体压裂管、连接管头、曝气盘、控制阀、三通阀及液压站，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的柱状框架结构，所述气体爆破试验罐至少一个，嵌于承载机架内，且气体爆破试验罐轴线与承载机架轴线平行分布，所述气体爆破试验罐为圆柱空心腔体结构，其上端面和下端面均设一个与其同轴分布的连接管头，且连接管头处均设控制阀，其中其下端面的连接管头与尾料收集机构连通，上端面的连接管头通过导流管与多通阀连通，并通过多通阀分别与气体增压机、储酸罐、混合罐间连通，所述气体爆破试验罐内设一个主液压囊袋和两个辅助液压囊袋，其中所述主液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的空心圆柱管状结构，位于气体爆破试验罐中间位置并与气体爆破试验罐内表面连接，且其长度不小于气体爆破试验罐长度的70％，所述辅助液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的闭合环状结构，并位于主液压囊袋两端外，同时两辅助液压囊袋上端面分别与气体爆破试验罐的上端面及下端面连接，并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时辅助液压囊袋下端面与调节压板的上表面连接，所述调节压板共两个，位于主液压囊袋、辅助液压囊袋之间位置，与气体爆破试验罐同轴分布并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时所述调节压板下端面与主液压囊袋的端面相抵，所述调节压板上另设一个与其同轴分布的连接管头，且调节压板上设置的连接管头通过弹性导流管与气体爆破试验罐两端设置的连接管头间连通，所述气体压裂管位于主液压囊袋对应的气体爆破试验罐内位置处，并与气体爆破试验罐同轴分布，同时气体压裂管通过三通阀与气体爆破试验罐上端面处的调节压板的连接管头连接，同时气体爆破试验罐上端面处的调节压板的连接管头另通过三通阀与曝气盘连接，所述曝气盘嵌于调节压板下端面内，与调节压板同轴分布并与主液压囊袋对应气体爆破试验罐的腔体间连通，所述液压站与承载机架连接，并通过高压管路分别与主液压囊袋、辅助液压囊袋连通，此外所述控制阀、三通阀、液压站及调节压板另均与驱动电路电气连接。
4.根据权利要求3所述的一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述气体爆破试验罐包括罐体、密封端盖、电加热装置、弹片、压力传感器、温度传感器，其中所述罐体为圆柱体空心管状结构，其两端与密封端盖连接并构成密闭腔体结构，所述罐体及密封端盖的内侧面均设至少两个环绕罐体轴线均布的弹片，其中所述罐体通过弹片与主液压囊袋外侧面连接，所述密封端盖通过弹片与辅助液压囊袋的上端面连接，所述弹片通过压力传感器与罐体、密封端盖间连接，所述电加热装置及温度传感器均嵌于罐体内，环绕罐体轴线均布，...
【技术特征摘要】
1.一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置包括气体增压机、储酸罐、混合罐、增压泵、试验台、多通阀、尾料收集机构及驱动电路，所述气体增压机通过多通阀分别与混合罐及试验台连通，所述储酸罐与一个增压泵连通，且储酸罐所连接的增压泵通过多通阀分别与混合罐及试验台连通，所述混合罐共一个，通过导流管与一个增压泵连通，且混合罐所连接的增压泵通过多通阀与试验台连通，所述试验台另通过导流管与尾料收集机构间连通，所述驱动电路与试验台外侧面连接，并分别与气体增压机、混合罐、增压泵、试验台、多通阀、尾料收集机构电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述混合罐包括承载罐体、雾化喷淋泵、雾化喷淋口、射流风口、进液口、进气口、排气口、排液口、电加热机构、温度传感器、流量传感器及控制阀，所述承载罐体为轴线与水平面垂直分布的闭合腔体结构，其上端面设一个进液口和一个进气口，底部设一个与其同轴分布的排液口，且侧壁上设一个排气口，且排气口与承载罐体底部之间距离为承载罐体高度的20％—80％，所述雾化喷淋口至少两个，位于承载罐体内并与承载罐体顶部连接，且各雾化喷淋口环绕承载罐体轴线均布并与进液口连通，所述进液口另通过导流管与雾化喷淋泵连通，所述雾化喷淋泵与承载罐体外侧面连接，并通过增压泵与储酸罐连通，所述射流风口至少三个，位于承载罐体内并与承载罐体侧壁连接，各射流风口均与进气口连通，并环绕承载罐体轴线呈螺旋状结构分布，同时所述进气口与气体增压机连通，所述排液口和排气口均通过导流管与增压泵间连通，且排气口和排液口所连接的增压泵间并联，所述电加热机构和温度传感器均至少两个，嵌于承载罐体侧壁内并环绕承载罐体轴线均布，所述进液口、进气口、排液口和排气口处均设一个流量传感器和一个控制阀，所述雾化喷淋泵、电加热机构、温度传感器、流量传感器及控制阀均与驱动电路电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种高压气体爆破与酸化联合一体式试验装置，其特征在于，所述试验台包括承载机架、气体爆破试验罐、主液压囊袋、辅助液压囊袋、调节压板、弹性导流管、气体压裂管、连接管头、曝气盘、控制阀、三通阀及液压站，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的柱状框架结构，所述气体爆破试验罐至少一个，嵌于承载机架内，且气体爆破试验罐轴线与承载机架轴线平行分布，所述气体爆破试验罐为圆柱空心腔体结构，其上端面和下端面均设一个与其同轴分布的连接管头，且连接管头处均设控制阀，其中其下端面的连接管头与尾料收集机构连通，上端面的连接管头通过导流管与多通阀连通，并通过多通阀分别与气体增压机、储酸罐、混合罐间连通，所述气体爆破试验罐内设一个主液压囊袋和两个辅助液压囊袋，其中所述主液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的空心圆柱管状结构，位于气体爆破试验罐中间位置并与气体爆破试验罐内表面连接，且其长度不小于气体爆破试验罐长度的70％，所述辅助液压囊袋为与气体爆破试验罐同轴分布的闭合环状结构，并位于主液压囊袋两端外，同时两辅助液压囊袋上端面分别与气体爆破试验罐的上端面及下端面连接，并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时辅助液压囊袋下端面与调节压板的上表面连接，所述调节压板共两个，位于主液压囊袋、辅助液压囊袋之间位置，与气体爆破试验罐同轴分布并与气体爆破试验罐内侧面相抵并滑动连接，同时所述调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：严少洋，徐平，高富强，杜志刚，黄向春，黄强，何朋立，谢冰，杜艳强，胡文乐，殷涛，王鹏真，贾金洋，陈科，陈智龙，高启超，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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