[实用新型]二氧化碳压裂试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤层气能源开采领域，具体为一种二氧化碳压裂试验装置。

背景技术

当前煤层气开采过程中，基本采取压裂手段进行增产，常规压裂过程中普遍采用水力压裂方法，水力压裂方法的广泛使用极大的推动了煤层气产业的发展，但是水力压裂过程中，压裂液中的水可能会对煤层产生伤害，严重的情况下可能导致压裂后仍然不出气，二氧化碳压裂作为一种无水压裂方法，对于储层水伤害敏感的地层，是一种不错的选择，本实验装置模拟地层下的二氧化碳压裂过程，对二氧化碳压裂过程中相态的变态，以及裂缝的延展进行研究。

发明内容

本实用新型目的是提供一种二氧化碳压裂试验装置，用于完成利用二氧化碳这种清洁压裂液作为压裂液模拟现场压裂过程的试验装置研究。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种二氧化碳压裂试验装置，包括密闭缸筒，所述密闭缸筒内装填煤粉作为煤层，所述密闭缸筒侧壁设有围压加压装置、其顶部设有覆压加压装置，所述煤层中心部预埋有模拟管柱，所述模拟管柱伸出密闭缸筒后通过加压泵与混砂装置相连；所述混砂装置设有石英砂进料器、并连接有液态CO₂储罐；所述密闭缸筒外设有CT扫描机。

在一个封闭钢筒中，放入人工煤层岩心，压实使其致密，岩心中放入模拟管柱，准备好液态二氧化碳，石英砂以及混砂装置，用加压泵把混合石英砂的液态二氧化碳注入到管柱中，提高压力使二氧化碳携带沙子注入到破裂模拟煤层中，打开CT扫描机，监测煤层的裂缝展开情况，对二氧化碳注入情况进行监测和研究。在恒定的二氧化碳注入压力下，变化围压、覆压，改变不同的煤层压力，监测煤层的裂缝展开情况，对二氧化碳注入情况进行监测和研究。

优选的，所述密闭缸筒侧壁设有电加热装置，所述模拟管柱底部外设有温度传感器。在恒定的二氧化碳注入压力下，变化围压、覆压，改变不同的煤层压力，同时打开电加热装置，变化不同的煤层温度，监测煤层的裂缝展开情况，对二氧化碳注入情况进行监测和研究。通过在模拟管柱的底部外设置温度传感器，用于测量注入二氧化碳时的温度。

本实用新型的有益效果是，通过试验装置方便的模拟现场中注入二氧化碳压裂煤层的过程，并且改变煤层参数条件下注入二氧化碳压裂煤层的过程，给实际现场应用提供参数，具有很好的实际应用参考价值。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中：1-密闭缸筒，2-煤层，3-模拟管柱，4-混砂装置，5-围压加压装置，6-覆压加压装置，7-电加热装置，8-加压泵，9-CT扫描机，10-液体CO₂储罐，11-石英砂进料器，12-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种二氧化碳压裂试验装置，如图1所示，包括密闭缸筒1，所述密闭缸筒1内装填煤粉作为模拟煤层2，所述密闭缸筒1侧壁设有围压加压装置5、其顶部设有覆压加压装置6，用于改变煤层压力。所述煤层2中心部预埋有模拟管柱3，所述模拟管柱3伸出密闭缸筒1后通过加压泵8与混砂装置4相连；所述混砂装置4设有石英砂进料器11、并连接有液态CO₂储罐10；所述密闭缸筒1外设有CT扫描机9。

如图1所示，所述密闭缸筒1侧壁设有电加热装置7，用于改变煤层温度，所述模拟管柱3底部外设有温度传感器12。

具体实施时，根据实际模拟情况，密闭缸筒的直径在几米甚至十几米（1-15m左右）。准备好液态二氧化碳，石英砂以及混砂装置，用加压泵把混合石英砂的液态二氧化碳注入到管柱中，提高压力使二氧化碳携带沙子注入到破裂模拟煤层中，打开CT扫描机，监测煤层的裂缝展开情况，对二氧化碳注入情况进行监测和研究。在恒定的二氧化碳注入压力下，变化围压、覆压，改变不同的煤层压力，打开电加热装置，变化不同的煤层温度，监测煤层的裂缝展开情况，对二氧化碳注入情况进行监测和研究。另外，通过在模拟管柱的底部外设置温度传感器，用于测量注入二氧化碳时的温度。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。