CN119023938B 一种富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟装置及模拟方法 （西安科技大学）

一种富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟本发明公开了一种富油煤原位热解覆岩损原位热解过程中没有考虑围压地应力条件下的气收集系统包括与反应仓模块连通的油气收集系统与反应仓模块连接以监测模拟地层的破裂2模块化热解反应仓(1)，所述模块化热解反应仓(1)包括反应仓模块(5)和放置于反应垂向应力加载系统(2)，所述垂向应力加载系统(2)包括用以放置反应仓模块(5)的反热解油气收集系统(3)，所述热解油气收集系统(3)包括与反应仓模块(5)连通的油气多参量协同监测采集系统(4)，所述多参量协同监测采集系统(4)与反应仓模块(5)连所述反应仓模块(5)包括多个上下相连的反应仓单元(51)，所述反应仓单元(51)包括所述加热组件(6)包括安装于反应仓模块(5)内底部的耐压隔热板(控制仪(64)与多参量协同监测采集系统(4)相连接；所述电加热板(62)上套设有传热铜板反应仓模块(5)的内壁上设置有第一保温层(55)，所述第一保温层(55)的内侧设置有隔渗过支撑柱(28)相连；位于所述反应仓模块(5)最下方的反应子仓(52)通过第二连接板(54)所述应力加载组件(22)包括安装在支撑顶板(24)上的液压千斤顶(25)，热解油气产出管路(37)相连通，所述热解油气产出管路(37)穿过反应仓模块(5)插入富油所述惰性气体填充组件(32)包括惰性气体瓶(38)和与惰性气体瓶(38)连通的气体充所述冷凝器(33)与热解焦油收集瓶(35)、热解气体收集器(36)和热解油气产出管路3所述温度数据采集仪(41)通过电缆线与预先分层埋设于模拟地层(7)和富油煤层(8)所述网络并行电法仪(42)通过电缆线与预先埋设于模拟地层(7)和富油煤层(8)内的所述光纤应变分析仪(43)通过电缆线与预先埋设于模拟地层(7)和富油煤层(8)内的所述声发射信号采集仪(44)通过电缆线与安装在波导杆(441)上的声发射探头(442)相连接，所述波导杆(441)插入反应仓模块(5)的仓壁上使声发射探头(442)贴合模拟地层6.一种基于权利要求5所述的富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟装置的模拟方法，然后，将热解油气产出管路(37)和气体充入管路(39)穿过反应仓模块(5)插入富油煤步骤S3、启动压力控制仪(27)，通过应力开惰性气体气瓶(38)的阀门，将惰性气体通过气体充入管路(39)充入反应仓模块(5)中的态演化过程进行实时监测，并利用热解油气收集系统(3)实时测定热解焦油和热解气体混7.根据权利要求6所述的富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟装置的模拟方法，其特热电偶树(411)在水平方向分布，且在富油煤层(8)和模拟地层(7)中的不同高度上设程中富油煤层(8)及模拟地层(7)不同位置光纤(431)在模拟地层(7)的中间位置纵向分布，光纤(431)上设置多个FBG光纤光栅4电极测线(421)在富油煤层(8)和模拟地层(设置多个电极(422)，用于实时监测富油煤原位热解过程中富油煤层(8)及模拟地层(7)不5参量协同监测地质结构演化过程与热解油气产出规律的富油煤原位热解开发物理模拟装6[0021]温度数据采集仪通过电缆线与预先分层埋设于模拟地层和富油煤层内的热电偶[0022]网络并行电法仪通过电缆线与预先埋设于模拟地层和富油煤层内的电极测线相[0023]光纤应变分析仪通过电缆线与预先埋设于模拟地层和富入反应仓模块的仓壁上使声发射探头贴合模拟地层和[0025]另一方面，提供一种基于富油煤原位热解覆岩损伤监测7启动声发射信号采集仪对地质结构在热解过程中的破裂特征及动态演化过程进行实时监[0033]热电偶树在水平方向分布，且在富油煤层和模拟地层中每束热电偶树上设置多个K型热电偶，用于实时监测富油煤原位热解过程中富油煤层及模[0035]电极测线在富油煤层和模拟地层的中间位置纵向分布，电极测线上设置多个电8[0055]面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发的是解决现有装置在模拟富油煤原位热解过程中没有考虑围压地应力条件下的覆岩损伤[0059]其中，模块化热解反应仓1包括反应仓模块5和放置于反应仓模块5内底部的加热一连接板53和第二连接板54均为法兰盘，从而通过螺栓连接相应位置的两个第一连接板9过温度控制仪64启动电加热板62对反应仓模块5内的富通过支撑柱28相连，位于反应仓模块5最下方的反应子仓52通过第二连接板54与支撑底板多参量协同监测采集系统4采集在模拟地应力情况下，模拟地层7和富油煤层8的温度、压富油煤原位热解开采条件下地质结构演化规律及损害模式、获取原位热解最优工艺参数、仓模块5插入富油煤层8，且热解油气产出管路37穿过反应仓模块5的插入处通过管路密封[0072]惰性气体填充组件32包括惰性气体瓶38和与惰性气体瓶38连通的气体充入管路[0074]本实施例中，富油煤热解产生的热解焦油和热解气体混合物从反应仓模块5中的热解油气产出管路37排出，依次经过压力传感器310和涡街流量计311之后进入冷凝器33，压力传感器310和涡街流量计311分别用于实时测定热解焦油和热解气体混合物的压力与时把惰性气体气瓶38中的惰性气通过惰性气体充入管路39输送到富油煤层8中，将热解焦施例中多参量协同监测采集系统4的具体结构[0081]网络并行电法仪42通过电缆线与预先埋设于模拟地层7和富油煤层8内的电极测[0082]光纤应变分析仪43通过电缆线与预先埋设于模拟地层7和富油煤层8内的光纤431[0083]声发射信号采集仪44通过电缆线与安装在波导杆441上的声波导杆441插入反应仓模块5的仓壁上使声发射探头442贴合模拟地层7和富[0087]本实施例基于实施例1提供一种基于富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟装置的[0088]一种基于富油煤原位热解覆岩损伤监测的模拟装置的模拟方法，其包括以下步度上设置多层，每束热电偶树411上设置多个K型热电偶412用于实时监测富油煤原位热解421上设置多个电极422用于实时监测富油煤原位热解过程中富油煤层8及模拟地层7不同解温度及升温路径条件下的富油煤原位热解