[實用新型]一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置

有效

• 申請號: 201920241028.2
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209603953U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 杜志剛;張小東;黃強;高富強;謝冰;趙進東;郭進軍;王曉強;劉翠然;張坤;田朝森
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/26;E21B47/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 周會芝

1.一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：包括煤層模擬系統、注氣系統以及數據系統；

煤層模擬系統包括用于容納含裂隙煤樣（48）的箱體（47）、用于加熱含裂隙煤樣（48）的加熱單元、用于向含裂隙煤樣（48）施加載荷的液壓伺服單元以及用于向含裂隙煤樣（48）注水的注水單元；

注氣系統包括甲烷氣瓶（36）、氮氣氣瓶（35）、二氧化碳氣瓶（34）、氣體增壓泵（33）、用于容納增壓甲烷的第一參考缸（31）、用于容納增壓氮氣的第二參考缸（29）、用于容納增壓二氧化碳的第三參考缸（27）以及用于容納增壓氮氣和增壓二氧化碳混合氣的配氣罐（25）；第一參考缸（31）、第二參考缸（29）以及第三參考缸（27）的進口均通過氣體增壓泵（33）分別與甲烷氣瓶（36）、氮氣氣瓶（35）以及二氧化碳氣瓶（34）的出口相連，配氣罐（25）的進口通過氣體增壓泵（33）與氮氣氣瓶（35）和二氧化碳氣瓶（34）的出口相連，第一參考缸（31）、第二參考缸（29）、第三參考缸（27）以及配氣罐（25）的出口均與箱體（47）進口相連；

數據系統包括數據采集箱和計算機，數據采集箱用于收集箱體（47）進出口位置氣體的流量和壓力數據，計算機與數據采集箱相連并用于根據流量和壓力數據以繪制驅替含裂隙煤樣（48）中甲烷氣體的氣體流量曲線。

2.根據權利要求1所述的一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：加熱單元為設置在箱體（47）上的第一電加熱器（43）；液壓伺服單元包括設置在箱體（47）端部的軸壓加載器（50）、設置在箱體（47）外周的圍壓加載器（42）以及與軸壓加載器（50）和圍壓加載器（42）相連的油壓泵（49）；注水單元包括水箱（37）以及連接在水箱（37）和箱體（47）之間的高壓水泵（38）。

3.根據權利要求2所述的一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：箱體（47）的進口管路上設有第八控制閥門（41），箱體（47）的出口管路上沿相背于箱體（47）的方向依次設有出氣端閥門（44）、第三氣體壓力表（45）以及第三氣體流量計（46）；在油壓泵（49）的出口端還設有用于控制油壓泵（49）分別向軸壓加載器（50）和圍壓加載器（42）輸出的油壓管線閥門（51）；在高壓水泵（38）和箱體（47）之間的連接管路上依次設有注水管線閥門（39）和注水流量計（40）。

4.根據權利要求1所述的一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：甲烷氣瓶（36）、氮氣氣瓶（35）以及二氧化碳氣瓶（34）與氣體增壓泵（33）之間的管路上分別設有第一控制閥門（1）、第二控制閥門（2）以及第三控制閥門（3），氣體增壓泵（33）的出口位置設有第四控制閥門（6）；第一參考缸（31）的進口設有第十控制閥門（7）和第五氣體壓力表（32），第一參考缸（31）的出口設有第十三控制閥門（8），第二參考缸（29）的進口設有第十一控制閥門（9）和第六氣體壓力表（30），第二參考缸（29）的出口設有第十四控制閥門（10），第三參考缸（27）的進口設有第十二控制閥門（11）和第七氣體壓力表（28），第三參考缸（27）的出口設有第十五控制閥門（12），在第一參考缸（31）、第二參考缸（29）以及第三參考缸（27）與第八控制閥門（41）之間的管路上還依次設有第五控制閥門（13）、第二氣體調節閥（15）、第四氣體壓力表（16）、第二氣體流量計（18）以及第六控制閥門（20）；配氣罐（25）的進口設有第十六控制閥門（14）和第一氣體壓力表（26），配氣罐（25）的出口與第八控制閥門（41）之間的管路上依次設有第九控制閥門（23）、第一氣體調節閥（22）、第二氣體壓力表（21）、第一氣體流量計（17）以及第七控制閥門（19）。

5.根據權利要求4所述的一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：在第一控制閥門（1）、第二控制閥門（2）以及第三控制閥門（3）與氣體增壓泵（33）之間的管路上還設有真空泵（5）和抽真空閥門（4）。

6.根據權利要求1所述的一種用于注氣強化煤層氣開發的模擬裝置，其特征在于：在配氣罐（25）上設有第二電加熱器（24）。