[实用新型]一种富有机质岩层原位热解高温模拟实验装置

说明书

本实用新型提供一种富有机质岩层原位热解高温模拟实验装置，包括气源和N组热解单元，N≥1，本实用新型按照模拟实验需求，通过一个或多个热解单元串联的形式，设定串联的热解单元数量以及各个串联热解单元的反应温度，在将各个热解单元内装入样品后，自流体注入端注入实验流体，并将各个单元依次递减设定实验温度，从而实现模拟富有机质岩层地下原位注热流体热解过程中，流体与煤层之间换热，进而温度逐渐降低的过程，各热解单元设置的独立取样口，能够按照实验需求，在不同时间段采集不同温度段内的反应产物，能够为富有机质岩层地下原位热解提供技术支持。

技术领域

本实用新型属于能源开发利用技术领域，尤其涉及一种富有机质岩层原位热解高温模拟实验装置。

背景技术

近年来，油页岩以及煤的地下原位热解技术越来越受到人们的重视，目前公布的主要专利为：发明专利200510012473.4，专利名称：对流加热油页岩开采油气的方法；发明专利200710139353.X，专利名称：高温烃类气体对流加热油页岩开采油气的方法，其主要技术为：通过现有钻井技术和压裂方法，在岩层当中制造人工裂缝网络，然后向其中注入过热水蒸气或过热烃类气体等高温热载体，使地下岩层受热并促使有机质热解形成油气，并最终将形成的油气资源抽采至地面并加以利用。现有的技术存在的缺陷为：施工技术难度大，工程精度要求高，工程成本极高，所以室内模拟实验对现场施工方案的制定，便有了极其重要的意义。

常规室内模拟实验往往通过管式水平炉完成，具有装置简单且易于操作，样品收集方式灵活的优点，在水平炉内放置预处理好的样品，然后向炉内一端通入保护性气体并进行加热，热解产物从另一端产出，并通过冷阱或气体收集袋等方式收集待测；室内模拟实验另外一种形式是通过高压釜实现，在高压釜内装入实验样品，然后注入一定压力的保护气体并做好高压釜密封，之后对釜体进行加热，开始热模拟实验，实验结束后打开高压釜并对其内样品热解产物进行收集和相关测试，该方法采用封闭体系实验，具有实验压力范围大，压力控制精度高等优点。此外还可以通过热失重(TGA)、热解Rock-eval、热解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)等方法进行热模拟实验，但是由于富有机质岩层地下原位热解过程中，随着载热流体在地层当中的流动，热量会逐渐向地层当中传导，相应的，从流体注入口一直到流体输出口，流体温度是逐渐降低的趋势，上述几种装置或方法均存在无法反映这一过程中流体温度逐渐降低的特征；同时如果可以获取不同反应温度段以及不同反应时间段的热解产物，则能够更好地指导地下原位热解工程方案的制定，在已有实验方案及装置当中，只能得到单一温度段单一样品的热解产物，或者单一样品多个温度段的热解产物。

实用新型内容

针对上述背景技术的阐述，本实用新型提供一种富有机质岩层原位热解高温模拟实验装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种富有机质岩层原位热解高温模拟实验装置，包括气源和N组热解单元，N≥1，所述气源通过注气管线连接热解单元，所述热解单元包括端部密封堵头、底部密封堵头、样品固定块、加热器、温控终端、金刚砂过滤器，在端部密封堵头、底部密封堵头之间设置样品固定块、加热器和金刚砂过滤器，加热器与温控终端连接，样品固定块设置流体通道，样品固定块和金刚砂过滤器之间为样品空间，金刚砂过滤器处设置采样出口阀。

上述技术方案中，所述加热器包括电加热丝与热电偶。

上述技术方案中，所述端部密封堵头设置螺栓头和底部密封堵头设置螺纹口。

上述技术方案中，所述注气管线穿过端部密封堵头。