1.一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验装置,其特征在于,包括高压脉动流体注入模块和井下喷射模块,所述的高压脉动流体注入模块包括液压泵(2)、液压缸(5)、高模量弹簧(6)、冲击压力腔(9)和恒速恒压泵(14),所述的液压泵(2)与液压缸(5)液动连接,导杆(7)右端与高模量弹簧(6)的右安装板固定连接、左端穿过高模量弹簧(6)的左安装板并与其滑动连接,液压缸(5)的活塞杆与导杆(7)同轴设置,在液压缸(5)活塞杆端面与导杆(7)左端面之间设有电磁离合器(11);冲击压力腔(9)内的冲击活塞(10)左端伸出冲击压力腔(9)并与高模量弹簧(6)的右安装板固定连接,冲击压力腔(9)的空腔与恒速恒压泵(14)的出口连通,冲击压力腔(9)的出口管路与井下喷射模块连通;液压泵(2)的出口管路上设有压力传感器一(3),高模量弹簧(6)的右安装板上设有位移传感器(8),液压泵(2)的进水口管路置于储液池(1)内;所述的井下喷射模块置于样品仓(19)内的相似材料煤层(19.1)内水平井(19.2)水平段靠近井口的一侧,喷头(20)的出液口朝向样品仓(19)内直井(19.3)一侧。
2.根据权利要求1所述的一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验装置,其特征是:所述的试验装置还包括磨料罐(16)和混合腔(18),磨料罐(16)出口、冲击压力腔(9)出口与混合腔(18)入口连通,混合腔(18)的出口与井下喷射模块连通;磨料罐(16)的出口处设有截止阀(17),在冲击压力腔(9)出口管路上设有与磨料罐(16)罐口连通的支路、支路上设有压力传感器二(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验装置,其特征是:
所述的试验装置还包括中间容器(13),中间容器(13)的入口与恒速恒压泵(14)出口连通、中间容器(13)的出口与冲击压力腔(9)连通。
4.根据权利要求3所述的一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验装置,其特征是:所述的喷头(20)内部进水段为圆柱段(20.1)、出水段为喷嘴(20.3),所述的喷嘴(20.3)为自进水口至出水口内径逐渐减小的锥形,在圆柱段(20.1)和喷嘴(20.3)之间设有加旋元件(20.2),加旋元件(20.2)、喷嘴(20.3)与圆柱段(20.1)同轴设置。
5.根据权利要求4所述的一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验装置,其特征是:所述的加旋元件(20.2)为外圆盘旋有螺旋轨道的圆柱体,其外圆与圆柱段(20.1)的内径相配合。
6.一种构造煤原位煤层气水平井卸压试验方法,其特征在于,使用上述任一权利要求所述的试验装置,包括如下步骤:
1)布置好各个设备的位置并将设备连接;
2)根据试验需要的脉冲频率,设置电磁离合器(11)断电频率、恒速恒压泵(14)的注水频率、液压缸(5)的往复运动频率,三者一致;根据试验需要的冲击强度,设置位移传感器(8)的位移量,进而控制液压缸(5)往复行程及高模量弹簧(6)压缩量;
3)启动液压泵(2)和恒速恒压泵(14),分别向液压缸(5)和冲击压力腔(9)内注入液体,同时电磁离合器(11)通电工作,液压缸(5)带动导杆(7)向左移动压缩高模量弹簧(6);
4)当位移传感器(8)检测到的高模量弹簧(6)的压缩度达到试验设计压缩长度时,液压缸(5)活塞杆停止移动,待冲击压力腔(9)内充满液体后,恒速恒压泵(14)停止注入液体、电磁离合器(11)断电停止工作,导杆(7)与液压缸(5)脱离,高模量弹簧(6)的回复力使得冲击活塞(10)快速右移,对冲击压力腔(9)内的液体形成瞬间脉冲动力,经过井下喷射模块三级加速后注入到相似材料煤层(19.1)的水平井内;
5)高模量弹簧(6)回复力释放完成后,液压缸(5)活塞杆右移至与导杆(7)接触;
6)按照步骤2)设置的参数,重复步骤3)至步骤5);
7)试验结束后,拆卸管路,打开样品仓(19),取出试验后的相似材料、井下喷射模块,清洗样品仓(19)内部。