[发明专利]一种共伴生资源协同开采智能实验装置

说明书

本发明公开了一种共伴生资源协同开采智能实验装置。所述共伴生资源协同开采智能实验装置，包括信号传导机构、保压机构、给料机构和反应机构，信号传导机构设置有集中控制器、信号器、信号接收器、电源、电源线、信号发射器、信号感知阀，保压机构设置有围压油腔、轴压油腔、围压泵、轴压泵、围压分液箱、轴压分液箱、综合分压管、液压传输管，给料机构设置有监测分析仪、温控仪、溶液传送管、渗流泵、混料输送管、综合分液器、骨料腔、液腔、油腔、气腔、混合腔、分析净化器，反应机构设置有铀矿腔体、煤层腔体、油气腔体、核磁体、温液压感知器、剪切垫片。四大机构密切协作，实现共伴生资源开采智能原位模拟，监测分析多场耦合演化特征。

技术领域

本发明涉及共伴生资源协同绿色开采领域，尤其涉及一种共伴生资源协同开采智能实验装置。

背景技术

全球以鄂尔多斯盆地为代表煤、油气共伴生资源叠置覆存盆地多达31处，共伴生资源分布呈现“点多、面广、垂直叠置”的特点。2019年我国化石能源消耗占比高达85.7％，其中煤、石油、天然气消费占比分别为57.7％，19.3％和8.7％，同时石油、天然气对外依存度分别高达72.5％和43％，我国能源结构整体表现为“富煤贫油少气”，今后较长时间内煤炭仍将是主导能源，铀、油气为重要战略资源。以煤、铀、油气为代表的共生叠置资源开发面临着安全高效生产和生态环境保护方面的挑战，开展煤油气协调开采扰动岩层应力场-裂隙场-渗流场多场耦合演化特征研究尤为重要，然而现阶段各高校、企事业科研院所在共伴生资源开发原位实验装置反面尚存在空白。基于此，迫切需要一种共伴生资源协同开采智能实验装置，为共伴生资源安全、高效、绿色开发基础理论的提出和关键科学技术的研发提供手段支撑。

发明内容

本发明的目的在于提出一种共伴生资源协同开采智能实验装置。所述共伴生资源协同开采智能实验装置，包括信号传导机构、保压机构、给料机构和反应机构，信号传导机构通过传导信号控制整个细观实验装置，按照实验设定先后向保压机构和给料机构发送信号，使铀、煤层、油气三个腔体达到实验预值，并由反应系统将数据信号传送给集中控制器，进而实现智能化控制的共伴生资源协同开采。

一种共伴生资源协同开采智能实验装置，包括：

信号传导机构，包括集中控制器、信号器、信号接收器、电源、电源线、信号发射器、信号感知阀；保压机构，包括围压油腔、轴压油腔、围压泵、轴压泵、围压分液箱、轴压分液箱、综合分压管、液压传输管；给料机构，包括监测分析仪、温控仪、溶液传送管、渗流泵、混料输送管、综合分液器、骨料腔、液腔、油腔、气腔、混合腔、分析净化器；反应机构，包括铀矿腔体、煤层腔体、油气腔体、核磁体、温液压感知器、剪切垫片，所述信号器置于集中控制器内，所述信号接收器置于所述轴压泵、围压泵、温控仪、渗流泵和综合分液器内部，所述信号发射器置于所述温液压感知器、核磁体和监测分析仪内部，所述信号感知阀置于所述围压油腔、轴压油腔、骨料腔、液腔、油腔、气腔和混合腔底部，所述围压油腔、轴压油腔分别与所述围压泵、轴压泵通过所述液压传输管直接连接，所述围压分液箱两端分别与围压泵、综合分压管连接，所述轴压分液箱两端分别与轴压泵、综合分压管连接，所述监测分析仪其一端与所述温控仪连接，所述渗流泵一端与温控仪连接，另一端通过所述混料输送管与所述混合腔连接，所述综合分液器前端通过所述混料输送管与混合腔连接，其后端通过混料输送管分别与所述骨料腔、液腔、油腔和气腔连接，所述分析净化器连接于油气腔体的出口端，所述铀矿腔体、煤层腔体与油气腔体三者之间通过所述溶液传送管串联连接，其一端与所述综合分压管直接连接，另一端与所述监测分析仪直接连接，并在其腔体外侧包裹有所述核磁体，腔体内部设置有所述剪切垫片，所述核磁体上安装有所述信号发射器，所述温液压感知器安装于铀矿腔体、煤层腔体和油气腔体的前、中、后三个位置，并外接有所述信号发射器。

优选地，所述综合分压管为分压装置，其前侧与所述围压分液箱和轴压分液箱直接连接，其后侧直接与所述铀矿腔体、煤层腔体和油气腔体连接。

优选地，所述铀矿腔体外侧包裹有所述核磁体，腔体内部设置有所述剪切垫片，腔体前、中、后三个位置安装有所述温液压感知器，并外接有所述信号发射器。