[发明专利]煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置及方法

权利要求书

1.一种煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，包括：模拟箱体、试样夹持器、水力压裂模块和数据采集模块；

所述模拟箱体包括：上端开口的箱体结构和箱体盖，所述箱体盖转动连接于所述箱体结构的开口端，用于密闭所述箱体结构的开口端；所述箱体结构内设有电加热层，所述箱体结构上设有氮气入口、液相产物出口；其中，所述氮气入口和所述液相产物出口位于所述箱体结构的侧壁下端；所述箱体盖上设有气相产物出口；

所述试样夹持器位于所述模拟箱体内，且所述试样夹持器的出口与所述液相产物出口连通，所述试样夹持器的围压口与所述水力压裂模块中的围压泵连通，所述试样夹持器的进口与所述水力压裂模块中的压裂泵连通；其中，所述试样夹持器用于放置煤系地层的煤系模拟试样，所述围压泵用于向所述试样提供模拟地层应力的围压，所述压裂泵用于向所述试样夹持器中泵入含有营养液或者外源菌群的压裂液；所述煤系模拟试样的上层为黏土矿物层，下层为煤层，含有营养液或者外源菌群的所述压裂液从上层进入，流经所述黏土矿物层进入所述煤层；

所述数据采集模块包括：液相收集单元和气相收集单元，所述液相收集单元与所述液相产物出口连通，所述气相收集单元与所述气相产物出口连通。

2.根据权利要求1所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述箱体结构内设有夹持器固定单元，所述夹持器固定单元包括：连接部和夹持部；所述连接部的一端连接于所述箱体结构的内侧壁上，另一端与所述夹持部连接；

所述夹持部为环形结构，所述环形结构的内侧壁与所述试样夹持器的外侧壁相适配。

3.根据权利要求2所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述夹持部包括沿其中轴面对称布置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板均为弧形板，且所述弧形板的两端均沿径向设有连接耳板，所述连接耳板与所述连接部的端部可拆卸连接，其中，所述连接部位于所述第一夹板的连接耳板和所述第二夹板的连接耳板之间。

4.根据权利要求1所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述模拟箱体内还设有温度传感器，所述温度传感器位于所述箱体结构的内侧壁上，且远离所述电加热层。

5.根据权利要求1所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述箱体结构的内侧壁和内底面分别设有所述电加热层。

6.根据权利要求5所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述箱体结构为三层，外层为金属材质，内层为不锈钢材质，所述电加热层位于所述外层与所述内层之间。

7.根据权利要求1所述的煤系黏土矿物运移促进煤层生物产气模拟装置，其特征在于，所述氮气入口位于所述箱体结构的内侧壁与内底面的连接处；所述箱体结构上，与所述氮气入口正对的侧壁上靠近底面处设有所述液相产物出口。