[實(shí)用新型]注二氧化碳提高煤層甲烷采收率的測(cè)試模擬裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320110560.3
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203130061U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪小明;李全中;王延斌;張崇崇;胡海洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才;王金

1.注二氧化碳提高煤層甲烷采收率的測(cè)試模擬裝置，其特征在于：包括如下系統(tǒng)和裝置：

用于模擬煤儲(chǔ)層壓力和溫度狀況的煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)；

用于通過(guò)氣體總管（49）向煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)注入甲烷氣體或氦氣體的氣體注入系統(tǒng)；

用于通過(guò)壓裂管路（43）向煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)注入高壓液體、使煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)模擬裂隙發(fā)育程度，以及向煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)注入二氧化碳的壓裂模擬注二氧化碳系統(tǒng)；

用于通過(guò)氣體總管（49）吸收煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)排出的二氧化碳的二氧化碳吸收裝置以及用于采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行過(guò)程控制的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注二氧化碳提高煤層甲烷采收率的測(cè)試模擬裝置，其特征在于：

所述煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)包括用以盛裝煤樣的煤樣室（23）、用以緩沖和儲(chǔ)存氣體的標(biāo)準(zhǔn)容器室（20）、用以向煤樣提供圍壓的液壓穩(wěn)壓機(jī)（22）、用以使煤樣室（23）和標(biāo)準(zhǔn)容器室（20）保持恒溫的溫度控制器（21），以及用來(lái)對(duì)煤樣室（23）和標(biāo)準(zhǔn)容器室（20）抽真空用的真空泵（26），煤樣室（23）與標(biāo)準(zhǔn)容器室（20）之間設(shè)有連接閥門（34），液壓穩(wěn)壓機(jī)（22）通過(guò)液壓管路與煤樣室（23）相連通；

所述標(biāo)準(zhǔn)容器室（20）頂部連接有標(biāo)準(zhǔn)容器管路（44），標(biāo)準(zhǔn)容器管路（44）上設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)容器壓力傳感器（16）和標(biāo)準(zhǔn)容器閥門（14）；

所述煤樣室（23）頂部連接有壓裂管路（43）和煤樣室管路（45），煤樣室管路（45）上設(shè)有煤樣室壓力傳感器（17）和煤樣室注氣閥門（15），煤樣室注氣閥門（15）處的煤樣室管路（45）上設(shè)有流量傳感計(jì)；

所述氣體注入系統(tǒng)包括甲烷高壓氣瓶（1）、氦高壓氣瓶（2）和第一空氣壓縮機(jī)（5）；甲烷高壓氣瓶（1）連接有甲烷出氣管（46），甲烷出氣管（46）上設(shè)有甲烷出氣閥門（3）；氦高壓氣瓶（2）連接有氦氣出氣管（47），氦氣出氣管（47）上設(shè)有氦氣出氣閥門（4）；

所述壓裂模擬注二氧化碳系統(tǒng)包括二氧化碳高壓氣瓶（6）、壓裂水箱（8）、第二空氣壓縮機(jī)（9）和增壓器（10），所述二氧化碳高壓氣瓶（6）、壓裂水箱（8）和第二空氣壓縮機(jī)（9）均與所述增壓器（10）相連通，所述增壓器（10）與所述壓裂管路（43）相連通；所述增壓器（10）出口處的壓裂管路（43）上設(shè)有增壓器出口閥門（11），所述煤樣室（23）進(jìn)口處的壓裂管路（43）上設(shè)有煤樣室壓裂閥門（12）；

所述二氧化碳吸收裝置內(nèi)盛有氫氧化鈣溶液，二氧化碳吸收裝置頂部連通有排空管（48），排空管（48）上設(shè)有干燥管（30）、排空閥門（31）和排空壓力傳感器（32）；排空閥門（31）處的排空管（48）上設(shè)有流量傳感計(jì)；

所述氣體注入系統(tǒng)、煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)和二氧化碳吸收裝置之間設(shè)有所述的氣體總管（49）；所述甲烷出氣管（46）、氦氣出氣管（47）、第一空氣壓縮機(jī)（5）的出氣管、標(biāo)準(zhǔn)容器管路（44）和煤樣室管路（45）均與所述氣體總管（49）相連通；所述氣體總管（49）的末端通入二氧化碳吸收裝置中的氫氧化鈣溶液內(nèi)；氣體總管（49）內(nèi)的氣體由前向后流動(dòng)，所述標(biāo)準(zhǔn)容器管路（44）后方的氣體總管（49）上設(shè)有第一吸收閥門（13），二氧化碳吸收裝置前的氣體總管（49）上設(shè)有第二吸收閥門（28），第二吸收閥門（28）前的氣體總管（49）上設(shè)有氣相色譜儀（27）；所述真空泵（26）通過(guò)抽真空管路（50）與煤儲(chǔ)層模擬系統(tǒng)前的氣體總管（49）相連通；抽真空管路（50）上設(shè)有真空泵閥門（25）；

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括電控裝置（33），所述增壓器（10）、標(biāo)準(zhǔn)容器閥門（14）、煤樣室注氣閥門（15）、標(biāo)準(zhǔn)容器壓力傳感器（16）、煤樣室壓力傳感器（17）、氣相色譜儀（27）、排空壓力傳感器（32）以及所述各流量傳感計(jì)均與電控裝置（33）相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注二氧化碳提高煤層甲烷采收率的測(cè)試模擬裝置，其特征在于：所述液壓穩(wěn)壓機(jī)（22）通過(guò)三根液壓管路與煤樣室（23）相連通，分別為連通煤樣室（23）底部的中間液壓管路（41）和連通煤樣室（23）側(cè)部的兩根側(cè)部液壓管路（42）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注二氧化碳提高煤層甲烷采收率的測(cè)試模擬裝置，其特征在于：所述二氧化碳吸收裝置包括兩個(gè)盛有氫氧化鈣溶液的密閉容器，氣體總管（49）的末端通入第一密閉容器（29A）中的氫氧化鈣溶液內(nèi)，第一密閉容器（29A）的頂部連通有串聯(lián)氣路（51），串聯(lián)氣路（51）通入第二密閉容器（29B）內(nèi)的氫氧化鈣溶液中，所述排空管（48）連接在第二密閉容器（29B）的頂部。