[发明专利]注二氧化碳对煤岩溶蚀性实验装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤岩溶蚀性实验技术，尤其涉及一种注二氧化碳对煤岩溶蚀性实验装置及检测方法。

背景技术

随着我国国民经济的发展，对能源的需求越来越大，煤层气作为一种新型的洁净能源越来越受到人们的关注。要把煤层气开发出来，一方面需要有丰富的煤层气资源，另一方面就是要有比较畅通的裂隙通道。我国煤层气资源量非常大，埋深2000m以浅的约为36.8万亿m3，埋深2000-4000m范围的约为50万亿m3，由于开采成本以及开采技术的限制，最近几十年的开采范围主要集中在800m以浅的浅部煤层，大于800m的深部煤层中的煤层气由于成本及技术限制短期内难于利用，但是二氧化碳置换甲烷这项技术的出现为开发深煤层中的煤层气提供了技术支撑。在同样的温度、压力条件下，二氧化碳的吸附能力强于甲烷，因此注二氧化碳来提高甲烷的采收率越来越受到人们的广泛关注。

二氧化碳注入煤层后，二氧化碳会与煤层中的水发生化学反应，造成煤层中水的PH值发生变化，打破原有的化学平衡，因煤中含有粘土矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物以及煤处于地下不同的PH值、温度环境，造成注二氧化碳过程中会对这些粘土矿物等发生化学反应，由于在化学反应过程中会出现一些溶蚀、结晶以及重结晶等现象，因此化学反应结果在一定程度上会引起煤储层裂隙的变化，为了查明注二氧化碳过程中粘土矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物的含量、PH值、温度、矿物成分等与二氧化碳反应后对裂隙的影响，减少工程施工的盲目性，因此，亟需研制一种装置和测试工艺，能针对不同的煤储层条件、水文地质条件，模拟储层的各种条件，进行注二氧化碳对煤岩的溶蚀进行准确测试，以便为不同储层条件的注二氧化碳工艺参数优化提供依据。

现有技术中还没有类似的测试装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能对不同温度、时间、粘土含量、矿物质含量和/或PH情况下二氧化碳对样品的侵蚀性进行检测和分析的注二氧化碳对煤岩溶蚀性实验装置及检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的注二氧化碳对煤岩溶蚀性实验装置，包括样品缸，所述样品缸设有轴压加载装置和围压加载装置，所述样品缸的一侧连接有进口气液管线、另一侧连接有出口气液管线，所述进口气液管线和出口气液管线分别设有阀门、压力表和流量计；

所述进口气液管线连接有高压水泵和高压气泵，所述高压水泵的进口与反应液池连接，所述高压气泵的进口与二氧化碳气罐连接；

所述出口气液管线连接有废液池和橡胶气囊；

所述样品缸的内壁设有压力检测装置。

本发明的上述的注二氧化碳对煤岩溶蚀性实验装置实现注二氧化碳对煤岩溶蚀性检测的方法，包括步骤：

A、将实验用的样品装于样品缸内，并按设定值对样品进行轴压加载和围压加载，并通过高压气泵向样品缸注入高压气体，并封闭一段时间，检验实验装置的气密性良好，并将样品缸的温度调到实验要求的温度；

B、进行反应液的反应与渗透性测试，具体包括：

首先，通过高压水泵将配置好的反应液注入到样品缸中，直到样品缸出口端有较多的液体流出时，关闭高压水泵及样品缸进口气液管线和出口气液管线的阀门，使所述反应液和样品充分反应；

反应一段时间后，通过高压水泵向样品缸注水，进行渗透性测试；

之后，再重复注入反应液进行反应和注入水进行渗透性测试，如此反复多次；

C、进行二氧化碳的反应与渗透性测试，具体包括：

首先，通过高压气泵向样品缸注入二氧化碳，当样品缸出口端有较多气体流出时，关闭高压气泵及样品缸进口气液管线和出口气液管线的阀门，使所述二氧化碳与样品充分反应；

反应一段时间后，通过高压水泵向样品缸注水，进行渗透性测试；

之后，再重复注入二氧化碳进行反应和注入水进行渗透性测试，如此反复多次；

D、进行注二氧化碳对煤岩溶蚀性数据的分析。