[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

本實用新型屬于煤層氣開發領域，具體涉及一種煤層生物氣成藏過程模擬裝置，該裝置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。該裝置及實驗方法可探索生物氣生成隨著煤層抬升和下降的成藏過程，同時通過對煤層變壓、控溫、注入菌液，模擬煤層生物氣的生成和賦存規律。

技術領域

本實用新型屬于煤層氣開發領域，具體涉及一種煤層生物氣成藏過程模擬裝置。

背景技術

煤層氣作為賦存在煤儲層中以甲烷為主的氣體，是一種潔凈能源，其中生物成因氣在煤層氣開發利用中占有很大的比重，受到了越來越多的關注，潛在的經濟效益巨大。通過煤層埋深、地溫、產甲烷菌群和營養液等條件變化模擬煤層生物氣的富集過程，可以揭示煤層生物氣的成藏機理，對煤層生物氣的資源勘查、評價和開發都有重要指導意義。同時，深入研究煤層生物氣成藏過程，能夠豐富煤層氣富集模式，指導煤層氣勘探和開發的最佳靶區優選。

發明內容

本實用新型提供了一種煤層生物氣成藏過程模擬裝置及實驗方法，該裝置及實驗方法探索生物氣生成隨著煤層抬升和下降的成藏過程，同時通過對煤層變壓、控溫、注入菌液，模擬煤層生物氣的生成和賦存規律。

本實用新型采用如下技術方案：

一種煤層生物氣成藏過程模擬裝置，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。

所述的生物氣生成與儲存系統包括頂部敞口的裝樣缸以及用于蓋封裝樣缸的復合鋼板，所述復合鋼板上設有甲烷溢出氣孔，氣孔處連接有甲烷漏氣報警器，壓力控制與監測系統與復合鋼板連接并對復合鋼板產生垂直向下的壓力；溫度調控系統連接作用于裝樣缸的外表面；菌液循環及生物氣檢測系統與裝樣缸內腔連通。

所述的復合鋼板為雙層結構，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。

所述的壓力控制與監測系統包括加壓鋼板、加壓油缸、壓力控制系統和壓力傳感器，加壓鋼板垂直向下緊壓復合鋼板的封蓋鋼板，加壓鋼板由豎向行程的加壓油缸驅動，加壓油缸與壓力控制系統連接，壓力傳感器與裝樣缸內腔連接，壓力控制系統和壓力傳感器連接上位計算機。

所述的溫度調控系統包括恒溫控制箱、保溫隔熱層和溫度控制系統，裝樣缸設于恒溫控制箱內，恒溫控制箱與裝樣缸之間設有保溫隔熱層，恒溫控制箱與溫度控制系統連接，溫度控制系統連接上位計算機。