[發明專利]一種液態二氧化碳與水蒸汽增透煤體瓦斯驅替裝置及方法

在審

• 申請號: 202210022609.3
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114396246A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 秦雷;王平;林海飛;吝思恒;張弦;王偉凱;薛子桐;馬超
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/24;E21F7/00
• 代理公司: 西安眾星藍圖知識產權代理有限公司 61234
• 代理人: 張倩

1.一種液態二氧化碳與水蒸汽增透煤體瓦斯驅替裝置，其特征在于：包括液態CO2增透機構、高溫水蒸汽機構和供煤體放置的反應器(16)，以及與所述反應器(16)連接的CO2收集機構、水蒸汽收集機構、抽采機構，所述反應器(16)上連接有CO2驅替置換部件和圍壓加載部件；

所述液態CO2增透機構包括依次連接的液態CO2罐(2)、液態CO2輸送泵(2-1)、液態CO2閥門(2-2)和液態CO2箱(3)，所述液態CO2箱(3)中連接有CO2氣體加載部件，所述CO2驅替置換部件、所述圍壓加載部件和所述CO2氣體加載部件均與氣態CO2機構連接，所述液態CO2閥門(2-2)位于液態CO2管線上，所述液態CO2管線與液態CO2輸送泵(2-1)和液態CO2箱(3)連接；

所述高溫水蒸汽機構包括依次連接的水箱(4)、水輸送泵(4-1)和蒸汽發生器(4-2)；

所述反應器(16)上連接輸送總管線，所述CO2驅替置換部件包括氣體輸送管線和依次設置在所述氣體輸送管線上的氣體輸送調節閥(11-2)和氣體輸送分支閥門(6-2)，所述氣體輸送管線、所述液態CO2箱(3)、蒸汽發生器(4-2)均和所述輸送總管線連接，所述輸送總管線上設置有單向閥(5)和總管線流量傳感器(6)。

2.按照權利要求1所述的一種液態二氧化碳與水蒸汽增透煤體瓦斯驅替裝置，其特征在于：所述液態CO2箱(3)內側壁設置有保溫層(8)，所述液態CO2箱(3)中設置有液態CO2輸出管，所述液態CO2輸出管上設置有液態CO2輸出調節閥(2-3)；

所述蒸汽發生器(4-2)上設置有蒸汽輸出管，所述蒸汽輸出管上設置有蒸汽調節閥(4-3)，所述液態CO2輸出管、所述蒸汽輸出管均和所述輸送總管線連接。

3.按照權利要求1所述的一種液態二氧化碳與水蒸汽增透煤體瓦斯驅替裝置，其特征在于：所述氣態CO2機構包括依次的CO2氣罐(1)、減壓閥(1-4)、氣態CO2輸送泵(1-1)，所述氣態CO2輸送泵(1-1)連接CO2氣體輸送總管線，所述CO2氣體輸送總管線上設置有總閥門(1-2)；

所述圍壓加載部件包括圍壓分支管線和依次設置在所述圍壓分支管線上的圍壓分支調節閥(11-3)、圍壓分支閥門(6-3)和流量傳感器(7)，所述圍壓分支管線的出口端連接圍壓管和排空管，所述圍壓管和反應器(16)的圍壓注入孔(16-9)連通，所述排空管上設置有排空閥(13)；

所述CO2氣體加載部件包括氣體加載管線和依次設置在所述氣體加載管線上的氣體加載調節閥(11-1)和氣體加載分支閥門(6-1)，所述氣體加載管線和液態CO2箱(3)連通；

所述CO2氣體輸送總管線與所述氣體加載管線、所述氣體輸送管線和所述圍壓分支管線連接。

4.按照權利要求1所述的一種液態二氧化碳與水蒸汽增透煤體瓦斯驅替裝置，其特征在于：所述反應器(16)包括反應器底座(16-1)、反應器頂座(16-2)、連接反應器底座(16-1)與反應器頂座(16-2)的拉桿(16-5)，以及設置在反應器底座(16-1)與反應器頂座(16-2)之間且供煤體(15)安裝的四氟膠套(16-3)和與所述四氟膠套(16-3)同軸布設的反應器筒(16-4)，所述反應器筒(16-4)的底部和反應器底座(16-1)通過下螺栓連接，所述反應器筒(16-4)的頂部內側壁和反應器頂座(16-2)的外側壁貼合，所述反應器頂座(16-2)的圓周側壁上設置有多個供CO2氣體通過的弧形槽，所述反應器筒(16-4)的頂部設置有頂蓋(16-6)，所述反應器筒(16-4)的頂部和頂蓋(16-6)通過上螺栓連接；

所述頂蓋(16-6)和反應器頂座(16-2)中設置有注入管(16-8)、第一抽采管(16-12)和第二抽采管(16-13)，所述反應器底座(16-1)中設置有排出管(16-10)，所述注入管(16-8)、第一抽采管(16-12)、第二抽采管(16-13)和排出管(16-10)均與四氟膠套(16-3)內腔連通，所述頂蓋(16-6)上設置有圍壓注入孔(16-9)。