[發(fā)明專利]模擬注液氮凍干增產(chǎn)煤層氣的試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011031399.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112127857B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許浩;辛福東;王瓊;魏宏宇;劉丁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E21B43/16
• 分類號(hào): E21B43/16;E21B43/243;E21B47/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.模擬注液氮凍干增產(chǎn)煤層氣的試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括殼體、控制系統(tǒng)、兩個(gè)供氣系統(tǒng)、兩個(gè)煤層氣生成系統(tǒng)和兩個(gè)煤層氣儲(chǔ)罐，控制系統(tǒng)固定安裝在殼體上，兩個(gè)供氣系統(tǒng)分別前后并排設(shè)置在殼體的左側(cè)，兩個(gè)煤層氣生成系統(tǒng)分別前后間隔設(shè)置在殼體內(nèi)，兩個(gè)煤層氣儲(chǔ)罐分別前后對(duì)稱設(shè)置在殼體的前后兩側(cè)，前側(cè)的供氣系統(tǒng)的出口與前側(cè)的煤層氣生成系統(tǒng)的進(jìn)口連接，前側(cè)的煤層氣生成系統(tǒng)的出口與前側(cè)的煤層氣儲(chǔ)罐的進(jìn)口連接，后側(cè)的供氣系統(tǒng)的出口與后側(cè)的煤層氣生成系統(tǒng)的進(jìn)口連接，后側(cè)的煤層氣生成系統(tǒng)的出口與后側(cè)的煤層氣儲(chǔ)罐的進(jìn)口連接，控制系統(tǒng)分別與兩個(gè)供氣系統(tǒng)和兩個(gè)煤層氣生成系統(tǒng)信號(hào)連接；

兩個(gè)供氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，前側(cè)的供氣系統(tǒng)包括真空泵、液氮儲(chǔ)存罐、催化氣體儲(chǔ)存罐和四通管，真空泵的進(jìn)口與四通管的第一根管連接，液氮儲(chǔ)存罐的出口與四通管的第二根管連接，催化氣體儲(chǔ)存罐的出口與四通管的第三根管連接，四通管的第四根管與煤層氣生成系統(tǒng)連接，第一根管上安裝有第一電磁閥，第二根管上安裝有第二電磁閥，第三根管上安裝有第三電磁閥，真空泵的出口連接有一根排氣管，控制系統(tǒng)分別與真空泵、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥信號(hào)連接；

殼體為長方體箱體，殼體頂部敞口，殼體頂部可拆卸固定連接有法蘭密封板，控制系統(tǒng)固定安裝在法蘭密封板的上表面左側(cè)邊中部，殼體內(nèi)下部固定安裝有一塊水平板，水平板將殼體內(nèi)部分為上下兩層腔室，上層腔室內(nèi)中部沿左右方向固定連接有一塊豎直板，豎直板的下側(cè)邊固定連接在水平板的上表面，豎直板的左側(cè)邊與殼體的左側(cè)板內(nèi)壁中部固定連接，豎直板的右側(cè)邊與殼體的右側(cè)板內(nèi)壁中部固定連接，豎直板將上層腔室分為前后兩個(gè)煤層氣生成室，殼體的前側(cè)板內(nèi)壁中部和豎直板的前側(cè)面中部均沿豎向開設(shè)有第一插槽，殼體的后側(cè)板內(nèi)壁中部和豎直板的后側(cè)面中部均沿豎向開設(shè)有第二插槽，兩條第一插槽之間豎向插設(shè)有第一隔熱板，兩條第二插槽之間豎向插設(shè)有第二隔熱板；

兩個(gè)煤層氣生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱設(shè)置，兩個(gè)煤層氣生成系統(tǒng)均包括煤層氣生成外爐和間隙生成組件，前側(cè)的煤層氣生成外爐放置在前側(cè)的煤層氣生成室的左側(cè)部，前側(cè)的間隙生成組件設(shè)置在前側(cè)的煤層氣生成室的右側(cè)部，后側(cè)的煤層氣生成外爐放置在后側(cè)的煤層氣生成室的左側(cè)部，后側(cè)的間隙生成組件設(shè)置在后側(cè)的煤層氣生成室的右側(cè)部，第一隔熱板位于前側(cè)的煤層氣生成外爐和前側(cè)的間隙生成組件之間，第二隔熱板位于后側(cè)的煤層氣生成外爐和后側(cè)的間隙生成組件之間；

煤層氣生成外爐為長方體箱體，煤層氣生成外爐的右側(cè)敞口，煤層氣生成外爐的右側(cè)口處前后兩側(cè)板內(nèi)壁上沿豎向均開設(shè)有第三插槽，兩條第三插槽之間豎向插設(shè)有用于密封封堵煤層氣生成外爐右側(cè)口的第一箱板，煤層氣生成外爐的左側(cè)板上固定安裝有伸入煤層氣生成外爐內(nèi)部的點(diǎn)火器，煤層氣生成外爐內(nèi)均滑動(dòng)設(shè)置有一個(gè)煤層氣生成內(nèi)爐，煤層氣生成內(nèi)爐為長方體箱體，煤層氣生成內(nèi)爐的結(jié)構(gòu)與煤層氣生成外爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)適配，煤層氣生成內(nèi)爐的右側(cè)敞口，煤層氣生成內(nèi)爐的右側(cè)口處前后兩側(cè)板內(nèi)壁上沿豎向均開設(shè)有第四插槽，兩條第四插槽之間豎向插設(shè)有用于封堵煤層氣生成內(nèi)爐右側(cè)口的第二箱板，煤層氣生成內(nèi)爐的五個(gè)側(cè)板和第二箱板上分別均勻開設(shè)有若干排圓孔，煤層氣生成內(nèi)爐的前側(cè)板和后側(cè)板外側(cè)面中部均轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有兩個(gè)左右間隔布置的滑輪，煤層氣生成外爐的前側(cè)板和后側(cè)板的內(nèi)壁中部均固定設(shè)置有第一T型槽滑軌，第一T型槽滑軌的長度方向沿左右方向水平設(shè)置，前側(cè)的兩個(gè)滑輪滾動(dòng)設(shè)置在前側(cè)的第一T型槽滑軌中，后側(cè)的兩個(gè)滑輪滾動(dòng)設(shè)置在后側(cè)的第一T型槽滑軌中；

煤層氣生成外爐的前側(cè)板和后側(cè)板外側(cè)面中部均固定連接有兩個(gè)左右間隔布置的支撐柱，殼體的前側(cè)板和后側(cè)板內(nèi)壁左側(cè)部以及豎直板的前側(cè)面和后側(cè)面左側(cè)部均固定設(shè)置有兩個(gè)左右間隔且上側(cè)敞口的U型支撐卡槽，U型支撐卡槽位于水平板上方，前側(cè)的煤層氣生成外爐前側(cè)板上的兩個(gè)支撐柱分別對(duì)應(yīng)卡接在殼體前側(cè)板內(nèi)壁上的兩個(gè)U型支撐卡槽中，前側(cè)的煤層氣生成外爐后側(cè)板上的兩個(gè)支撐柱分別對(duì)應(yīng)卡接在豎直板前側(cè)面上的兩個(gè)U型支撐卡槽中，后側(cè)的煤層氣生成外爐前側(cè)板上的兩個(gè)支撐柱分別對(duì)應(yīng)卡接在豎直板后側(cè)面上的兩個(gè)U型支撐卡槽中，后側(cè)的煤層氣生成外爐后側(cè)板上的兩個(gè)支撐柱分別對(duì)應(yīng)卡接在殼體后側(cè)板內(nèi)壁上的兩個(gè)U型支撐卡槽中，殼體的前側(cè)板和后側(cè)板上均安裝有一根C型電加熱棒，兩根C型電加熱棒結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱，兩個(gè)C型電加熱棒均設(shè)置在下層腔室中，前側(cè)的C型電加熱棒的兩端接頭均固定連接在殼體的前側(cè)板上且伸出殼體，后側(cè)的C型電加熱棒的兩端接頭均固定連接在殼體的后側(cè)板上且伸出殼體；

前側(cè)的四通管的第四根管向右穿過殼體的左側(cè)板并伸入到前側(cè)的煤層氣生成室中，前側(cè)的四通管的第四根管右端密封固定連接在前側(cè)的煤層氣生成外爐的左側(cè)板上且與前側(cè)的煤層氣生成外爐的內(nèi)部連通，后側(cè)的四通管的第四根管向右穿過殼體的左側(cè)板并伸入到后側(cè)的煤層氣生成室中，后側(cè)的四通管的第四根管右端密封固定連接在后側(cè)的煤層氣生成外爐的左側(cè)板上且與后側(cè)的煤層氣生成外爐的內(nèi)部連通，控制系統(tǒng)分別與點(diǎn)火器和兩根C型電加熱棒信號(hào)連接。