[实用新型]煤层生物气成藏过程模拟装置

权利要求书

1.一种煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于，包括：

模拟煤层与菌液相互作用的生物气生成与储存系统；

模拟控制煤层埋藏深度的压力控制与监测系统；

模拟观测煤储层中产生的甲烷气体量、气体成分和同位素分析、甲烷菌活性测定的菌液循环及生物气检测系统；

实现生物气生成与储存系统恒温控制的温度调控系统；

所述压力控制与监测系统、温度调控系统、菌液循环及生物气检测系统分别与生物气生成与储存系统连接，压力控制与监测系统以及温度调控系统外接上位计算机（10）。

2.根据权利要求1所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述的生物气生成与储存系统包括顶部敞口的装样缸（1）以及用于盖封装样缸（1）的复合钢板（8），所述复合钢板（8）上设有甲烷溢出气孔，气孔处连接有甲烷漏气报警器（5），压力控制与监测系统与复合钢板（8）连接并对复合钢板（8）产生垂直向下的压力；温度调控系统连接作用于装样缸（1）的外表面；菌液循环及生物气检测系统与装样缸（1）内腔连通。

3.根据权利要求2所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述的复合钢板（8）为双层结构，包括下层带孔钢板和上层封盖钢板，带孔钢板上的孔为甲烷溢出气孔，上下两层钢板由若干钢柱平衡支撑。

4.根据权利要求3所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述的压力控制与监测系统包括加压钢板（6）、加压油缸（7）、压力控制系统（9）和压力传感器（11），加压钢板（6）垂直向下紧压复合钢板（8）的封盖钢板，加压钢板（6）由竖向行程的加压油缸（7）驱动，加压油缸（7）与压力控制系统（9）连接，压力传感器（11）与装样缸（1）内腔连接，压力控制系统（9）和压力传感器（11）连接上位计算机（10）。

5.根据权利要求4所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述的温度调控系统包括恒温控制箱（2）、保温隔热层（3）和温度控制系统（4），装样缸（1）设于恒温控制箱（2）内，恒温控制箱（2）与装样缸（1）之间设有保温隔热层（3），恒温控制箱（2）与温度控制系统（4）连接，温度控制系统（4）连接上位计算机（10）。

6.根据权利要求5所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述的菌液循环及生物气检测系统包括菌液循环单元和生物气检测单元，菌液循环单元包括压力水泵（15）、菌液箱（16）和循环水泵（18），生物气检测单元包括菌体活性检测仪（20）、气/水分离装置（22）、气相色谱仪（26）、质谱仪（27）和压力泵（28），压力水泵（15）、菌液箱（16）、循环水泵（18）、菌体活性检测仪（20）、气/水分离装置（22）和装样缸（1）依次通过管路循环连接构成菌液循环管路，气/水分离装置（22）、气相色谱仪（26）、质谱仪（27）、压力泵（28）和装样缸（1）依次通过管路循环连接构成循环生物气检测回路，所述压力水泵（15）与装样缸（1）菌液进口之间的管路上设有流量计Ⅰ（13）和开关Ⅰ（14），循环水泵（18）和气/水分离装置（22）之间的管路上设有开关Ⅱ（19）和流量计Ⅱ（21），气/水分离装置（22）与装样缸（1）的出气/水口连接且连接管路上设有开关Ⅲ（24）和减压阀（25），气/水分离装置（22）与气相色谱仪（26）之间连接有流量计Ⅲ（23），压力泵（28）与装样缸（1）进气口之间设有开关Ⅳ（29）。

7.根据权利要求6所述的煤层生物气成藏过程模拟装置，其特征在于：所述装样缸（1）的各管路接口处均安装有滤网（12）。