新能源与高效节能

本发明提出了用于煤层渗透率测定实验的煤样吸附装置及方法，包括不锈钢壳体、充气导管、温度测定仪表、压力表、煤样固定槽；不锈钢壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体均具有凸缘，上壳体与下壳体由穿过凸缘的固定螺栓密封连接；上壳体中心固定设置有三通管路，三通管路侧部连接有阀门A，充气导管穿过三通管路后伸入不锈钢壳体内部，充气导管上部与三通管路螺纹连接，充气导管顶端密封连接有温度测量仪表；上壳体顶端还通过另一个三通管路分别连接有阀门B和阀门C，阀门B上部通过管路连接有压力表；下壳体内部底板上可拆卸的设置有多个煤样固定槽。本发明可明显缩短实验室测定煤层渗透率的实验周期，有助于快读准确测定煤样渗透率。

1.煤层气高效开发支撑：该装置可精确测定不同压力下的煤样吸附-渗透特性，为煤层气井位优选和抽采工艺优化提供关键参数，助力非常规天然气资源的高效开发。

2.深部煤层安全开采评估：通过模拟原位地应力与瓦斯压力耦合条件，预测高瓦斯矿井的煤与瓦斯突出危险性，为煤矿灾害预警提供科学实验手段。

3.CO₂地质封存研究突破：装置的多气体吸附测试功能可评估煤层封存CO₂后的渗透率演化规律，在碳捕集与封存（CCUS）技术领域具有重要科研价值。

4.测试标准化与智能化：集成自动加压与数据采集系统，推动煤层渗透率测试方法的标准统一，未来可结合数字孪生技术构建虚拟实验平台。

1.本发明通过设置在上下壳体凸缘上的凹槽内的多组密封胶圈与紧固螺栓配合提高了高压环境下的壳体密封效果，保证了装置在进行吸附实验时的安全性及可靠性。

2.本发明通过将温度测量仪表设置于充气导管的顶端，由于充气导管深入不锈钢壳体内部，能够保证温度测量的精确度，从而能够使实现数据能够更可靠的指导实际工程。

3.本发明将多个煤样固定槽均匀设置于充气导管周围，能够使气体吸附更加均匀，能加接近于工程实际，并且可以保证煤样大小的调节不会与充气导管发生干涉。

4.本发明可明显缩短实验室测定煤层渗透率的实验周期，有助于快读准确测定煤样渗透率；结构简单，测试步骤简单，可重复使用；不仅可用于煤层渗透率测定实验煤样的充分吸附，也可用于其他需要对煤样进行充分气体吸附的实验。