[实用新型]二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种利用仿真手段对煤层气储层采用二氧化碳置换来提高煤层气采收率的装置，尤其涉及一种二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置。

背景技术

目前，我国进行煤层气提高采收率的机理研究及效果评价主要通过两种途径进行，一种是矿场实验井研究，另一种是储层数值模拟研究。

生产实验井研究室是对气井提高采收率效果评价最准确的手段，但是，生产实验井评价的费用较高，同时风险也较大；提高采收率实验若未能对储层的采收率带来正面的作用，则可能严重影响储层的产能，减少储层的可采储量，因此，实验井研究的选择相对慎重，被采用的几率较小。储层数值模拟是最经济的产能预测和评价手段，具有良好的可重复性，操作也相对简单，但是，数值模拟的准确程度很难保证；若想得到一个理想的模拟结果，必须要有真实储层数据，储层生产状况，构造最符合真实情况的地质模型以及选择正确的生产制度，可见其存在一定的局限性；首先，对于新井，没有充足的资料来构建一个精确的地质模型以及合理的生产制度，因此，模拟的准确性比较难保证；其次，储层模拟具有多解性，相同的数据可能得出不同的模型，使模拟结果的可信性降低。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置，采用室内实验的方式，有效地模拟二氧化碳置换煤层甲烷的提高采收率过程，能对其置换效果影响因素进行有效分析，该模拟装置能够更接近于现场二氧化碳置换甲烷储层实际情况。

本实用新型的另一目的在于提供一种二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置，该模拟装置具有较高的可操作性，成本低；它能够模拟多个过程，为二氧化碳置换甲烷的研究提供有效的依据。

本实用新型的目的是这样实现的，一种二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置，该模拟装置是由注入系统、反应装置和尾气吸收装置构成的；

所述反应装置包括设置于恒温箱内的试样夹持器，试样夹持器由围压套和设置在围压套两端的端盖构成，所述围压套的中间内腔构成样品仓；所述一端盖上密封设有流入管线，另一端盖上密封设有流出管线；所述围压套外侧密封连接一给围压套加围压的手动围压泵；

所述注入系统包括分别与反应装置的流入管线连通的氮气瓶、甲烷气瓶、二氧化碳气瓶和平流泵；

所述尾气吸收装置包括顺序与反应装置的流出管线连通的二氧化碳吸收装置、干燥装置和甲烷吸收装置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述试样夹持器为普通岩心夹持器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述试样夹持器的入口端、出口端及围压加注点均安装有压力传感器，压力传感器用信号线与电脑联接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述平流泵由管线联接于第一控制阀，第一控制阀联接于一六通阀；氮气瓶、甲烷气瓶和二氧化碳气瓶分别通过各自的减压阀再联接于所述六通阀；所述六通阀出口通过第二控制阀联接于反应装置的流入管线。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述二氧化碳吸收装置包括一密封烧杯，密封烧杯中盛有氯化钙水溶液构成的氯化钙水浴，密封烧杯内设有一倒置的漏斗，倒置的漏斗下端口插入氯化钙水浴中；倒置的漏斗顶端通过一第三控制阀与反应装置的流出管线连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述干燥装置为一密封容器，密封容器内装有无水硫酸铜；密封容器内密封设有导入管和导出管；导入管连通于密封烧杯顶部；导出管与甲烷吸收装置连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述甲烷吸收装置由一尾气吸收气囊构成。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述试样夹持器整体处于密封状态；样品仓内设有实验样品，实验样品由围压套紧密包裹。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述实验样品为煤心。

由上所述，本实用新型二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置，采用室内实验的方式，有效地模拟二氧化碳置换煤层甲烷的提高采收率过程，能对其置换效果影响因素进行有效分析，该模拟装置能够更接近于现场二氧化碳置换甲烷储层实际情况；它能够模拟多个过程，为二氧化碳置换甲烷的研究提供有效的依据。该模拟装置具有较高的可操作性，且成本低。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型二氧化碳置换煤层甲烷的物理模拟装置结构示意图。

具体实施方式