[发明专利]基于电脉冲激发超临界CO2

权利要求书

1.一种基于电脉冲激发超临界CO₂压裂煤储层的装置，包括煤矿井下超临界CO₂发生装置和高压电脉冲发生装置，其特征是所述的煤矿井下超临界CO₂发生装置，包括空压机（1）、液态二氧化碳槽车（2）、液态二氧化碳加注装置（3）、第一电磁阀（4）和第二电磁阀（5），所述的液态二氧化碳槽车（2）的出液口上装设有第一电磁阀（4），第一电磁阀（4）的出口通过管路与液态二氧化碳加注装置（3）的进液口连接；所述的空压机（1）的出气管上装设有第二电磁阀（5），第二电磁阀（5）的出气口通过管路与液态二氧化碳加注装置（3）的进气口连接；第一电磁阀（4）与电控箱（17）的对应接口连接；

所述的高压电脉冲发生装置，包括高压电脉冲仪（6）、压力表（7）、电极（8）、加注头（9）、超临界二氧化碳生成筒体（10）、水力封隔器（11）和高压水泵（12），所述的压力表（7）装设在超临界二氧化碳生成筒体（10）外壁上；所述的超临界二氧化碳生成筒体（10）后端有内螺纹，加注头（9）以螺纹连接在超临界二氧化碳生成筒体（10）的后端，超临界二氧化碳生成筒体（10）前端穿过水力封隔器（11）的中心孔，且与水力封隔器（11）固定连接；所述的电极（8）装设在超临界二氧化碳生成筒体（10）内，其后端与加注头（9）固定连接；所述的水力封隔器（11）的外径与煤层工作面上的钻孔（13）的內径相同；所述的高压水泵（12）的出水口通过管路与水力封隔器（11）上的进水口连接，封孔器压力表（14）装设在高压水泵（12）出水口的管路上，在高压水泵（12）上装设有高压水泵开关（15）；所述的高压电脉冲仪（6）通过脉冲仪电控箱（16）控制，高压电脉冲仪（6）通过导线穿过加注头（9）与电极（8）连接；所述的加注头（9）的加注口通过管路与液态二氧化碳加注装置（3）的出液口连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于电脉冲激发超临界CO₂压裂煤储层的装置，其特征在于测定方法实施依次包括以下步骤：

步骤一：在煤矿采掘工作面通过钻机施工一长度为50m-100m 的钻孔（13），钻孔（13）的直径为Ø113；将超临界二氧化碳生成筒体（10）和水力封隔器（11）插设在钻孔（13）内，水力封隔器（11）的外径与煤层工作面上的钻孔（13）的內径相同；

步骤二：打开高压水泵开关（15）通过高压水泵（12）给水力封隔器（11）内注入高压水，当封孔器压力表（14）显示压力为20MPa后停止注水，完成对钻孔（13）的封孔；封孔后通过空压机（1）及液态二氧化碳加注装置（3）将液态二氧化碳槽车（2）内的液态二氧化碳经加注头（9）注入钻孔（13）内，常温下注入压力为8-10MPa，直到钻孔（13）注满且压力表（7）显示数值为8-10MPa时，加注停止；

步骤三：输入380V～50HZ交流电给高压电脉冲仪（6）蓄能后，通过脉冲仪电控箱（16）控制电极（8）放电，电极（8）电压可达10KV～50KV，功率10KW～30KW，单次脉冲能量25KJ～100KJ；电容值200μF～1000Μf；通过电极（8）的脉冲放电加热钻孔（13）内液态二氧化碳，液态二氧化碳瞬间受热后生成超临界二氧化碳介质，该介质压力可达70～150MPa以上，高压超临界二氧化碳作用在钻孔（13）壁上产生裂缝；

步骤四：高压电脉冲仪（6）重新蓄能，重复步骤三，直至钻孔（13）内液态二氧化碳压力降至7MPa以下，停止压裂。