[實用新型]煤層生物氣成藏過程模擬裝置

有效

• 申請號: 201720872096.X
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN207352864U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 董志偉;高志祥;陳曦;郭紅玉;張雙斌;賈建波;李云嵩;趙國俊;宋誠
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;山西藍焰煤層氣集團有限責任公司
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周;楊陳鳳

1.一種煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于，包括：

模擬煤層與菌液相互作用的生物氣生成與儲存系統；

模擬控制煤層埋藏深度的壓力控制與監測系統；

模擬觀測煤儲層中產生的甲烷氣體量、氣體成分和同位素分析、甲烷菌活性測定的菌液循環及生物氣檢測系統；

實現生物氣生成與儲存系統恒溫控制的溫度調控系統；

所述壓力控制與監測系統、溫度調控系統、菌液循環及生物氣檢測系統分別與生物氣生成與儲存系統連接，壓力控制與監測系統以及溫度調控系統外接上位計算機（10）。

2.根據權利要求1所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述的生物氣生成與儲存系統包括頂部敞口的裝樣缸（1）以及用于蓋封裝樣缸（1）的復合鋼板（8），所述復合鋼板（8）上設有甲烷溢出氣孔，氣孔處連接有甲烷漏氣報警器（5），壓力控制與監測系統與復合鋼板（8）連接并對復合鋼板（8）產生垂直向下的壓力；溫度調控系統連接作用于裝樣缸（1）的外表面；菌液循環及生物氣檢測系統與裝樣缸（1）內腔連通。

3.根據權利要求2所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述的復合鋼板（8）為雙層結構，包括下層帶孔鋼板和上層封蓋鋼板，帶孔鋼板上的孔為甲烷溢出氣孔，上下兩層鋼板由若干鋼柱平衡支撐。

4.根據權利要求3所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述的壓力控制與監測系統包括加壓鋼板（6）、加壓油缸（7）、壓力控制系統（9）和壓力傳感器（11），加壓鋼板（6）垂直向下緊壓復合鋼板（8）的封蓋鋼板，加壓鋼板（6）由豎向行程的加壓油缸（7）驅動，加壓油缸（7）與壓力控制系統（9）連接，壓力傳感器（11）與裝樣缸（1）內腔連接，壓力控制系統（9）和壓力傳感器（11）連接上位計算機（10）。

5.根據權利要求4所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述的溫度調控系統包括恒溫控制箱（2）、保溫隔熱層（3）和溫度控制系統（4），裝樣缸（1）設于恒溫控制箱（2）內，恒溫控制箱（2）與裝樣缸（1）之間設有保溫隔熱層（3），恒溫控制箱（2）與溫度控制系統（4）連接，溫度控制系統（4）連接上位計算機（10）。

6.根據權利要求5所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述的菌液循環及生物氣檢測系統包括菌液循環單元和生物氣檢測單元，菌液循環單元包括壓力水泵（15）、菌液箱（16）和循環水泵（18），生物氣檢測單元包括菌體活性檢測儀（20）、氣/水分離裝置（22）、氣相色譜儀（26）、質譜儀（27）和壓力泵（28），壓力水泵（15）、菌液箱（16）、循環水泵（18）、菌體活性檢測儀（20）、氣/水分離裝置（22）和裝樣缸（1）依次通過管路循環連接構成菌液循環管路，氣/水分離裝置（22）、氣相色譜儀（26）、質譜儀（27）、壓力泵（28）和裝樣缸（1）依次通過管路循環連接構成循環生物氣檢測回路，所述壓力水泵（15）與裝樣缸（1）菌液進口之間的管路上設有流量計Ⅰ（13）和開關Ⅰ（14），循環水泵（18）和氣/水分離裝置（22）之間的管路上設有開關Ⅱ（19）和流量計Ⅱ（21），氣/水分離裝置（22）與裝樣缸（1）的出氣/水口連接且連接管路上設有開關Ⅲ（24）和減壓閥（25），氣/水分離裝置（22）與氣相色譜儀（26）之間連接有流量計Ⅲ（23），壓力泵（28）與裝樣缸（1）進氣口之間設有開關Ⅳ（29）。

7.根據權利要求6所述的煤層生物氣成藏過程模擬裝置，其特征在于：所述裝樣缸（1）的各管路接口處均安裝有濾網（12）。