[发明专利]一种CO2注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置

权利要求书

1.一种CO₂注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置，其特征在于，包括：

高压试验容器(2)，该装置的反应室，用于模拟地层高温、高压、密封环境；

加压系统(1)，用于通过管路(7)向高压试验容器(2)中注入试验用气体和水，且可调节高压试验容器(2)中的压力；

升温系统(3)，用于对高压试验容器(2)加热及对其温度进行调整，并使其在试验过程中保持恒温；

抽真空系统(4)，与高压试验容器(2)连接，用于将高压试验容器(2)中的气体排空；

液体样品采集系统(5)，与高压试验容器(2)连接，用于收集试验中和试验后的液体，进行降压、固液分离等操作；

气体样品采集系统(6)，与高压试验容器(2)连接，用于收集试验中和试验后的气体，进行冷凝、降压、气液分离等操作；

电气控制及监控系统，用于对试验过程进行控制，采集、显示及存储数据。

2.根据权利要求1所述的一种CO₂注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置，其特征是：

所述的高压试验容器(2)包括筒体(2-5)、封头(2-6)和密封结构，且高压试验容器(2)上设有工作口，所述工作口包括抽真空口(2-4-1)、进水口(2-4-4)、进气口(2-4-5)和出气口(2-4-6)；

所述的加压系统(1)包括氦气高压气瓶(1-1a)、甲烷高压气瓶(1-1b)、二氧化碳高压气瓶(1-1c)、空压机(1-3)、电磁阀(1-4)、气液增压泵(1-5)、水源(1-6)和多个控制气体和水进出的阀门(1-8a～1-8c、1-8g、1-8h)，高压气瓶(1-1a～1-1c)和水源(1-6)分别与气液增压泵(1-5)连接，空压机(1-3)通过电磁阀(1-4)与气液增压泵(1-5)连接，气液增压泵(1-5)设有出水口和出气口，分别与高压试验容器(2)上的进水口(2-4-4)和进气口(2-4-5)连接；

所述的升温系统(3)包括加热元件(3-1)和保温层(3-2)，保温层(3-2)包裹整个高压试验容器(2)的筒体(2-5)，加热元件(3-1)设在保温层(3-2)和筒体(2-5)之间；

所述的抽真空系统(4)包括真空泵(4-1)，真空泵(4-1)和高压试验容器(2)上的抽真空口(2-4-1)连接且其连接管路上设有阀门(4-2)；

所述的液体样品采集系统(5)包括与高压试验容器(2)下出料口(5-1)连接的取样管(5-2)、置于取样管(5-2)内的泄压阀及和取样管(5-2)另一端连接的固液分离罐(5-3)，固液分离罐(5-3)的进口管路上和出口管路上分别设有阀门(5-4a、5-4b)；

气体样品采集系统(6)包括冷却器(6-1)、减压阀(6-3)、冷凝装置(6-5)和接收罐(6-6)，冷却器(6-1)的进出口分别与高压试验容器(2)的出气口(2-4-6)和减压阀(6-3)连接，减压阀的另一端与冷凝装置(6-5)连接，冷凝装置(6-5)的一个出口与接收罐(6-6)连接，在冷凝装置(6-5)和接收罐(6-6)的出口处还分别设有阀门(6-7a～6-7c)；

电气控制及监控系统，由工控机、显示器及变送仪表、高速摄像机、配电电路等电气元件及控制软件组成。

3.根据权利要求2所述的一种CO₂注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置，其特征是：所述高压试验容器(2)上的工作口还包括压力变送器口(2-4-2)，所述的加压系统(1)还包括与压力变送器口(2-4-2)连接的压力变送器(1-7)，在高压试验容器(2)和压力变送器(1-7)之间设有阀门(1-8i)。

4.根据权利要求3所述的一种CO2注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置，其特征是：所述的加压系统(1)中还设有气体流量控制器(1-2a～1-2c)，分别设在氦气高压气瓶(1-1a)、甲烷高压气瓶(1-1b)、二氧化碳高压气瓶(1-1c)与气液增压泵(1-5)连接的管路(7)上，在气体流量控制器(1-2a～1-2c)和气液增压泵(1-5)之间的连接管路上分别设有阀门(1-8d～1-8f)。

5.根据权利要求2所述的一种CO₂注入与煤层气强化开采地球化学效应模拟试验装置，其特征是：所述的气体样品采集系统(6)还包括过滤器(6-2)，过滤器设在冷却器(6-1)和减压阀(6-3)之间的连接管路上。