[发明专利]一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置

权利要求书

1.一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：包括：

从外向内依次同轴相连的抽采管(1)、压裂管(2)和驱替管(3)；

其中，所述抽采管(1)自井口伸入抽采井中，且其外部间隔套设有四个分隔环(4)，且从左向右两个相邻的分隔环(4)之间依次构成压裂空间、驱替空间和抽采空间；

所述压裂管(2)的一端位于压裂空间中，且能够向所述压裂空间中注入压裂液；

所述驱替管(3)的一端位于驱替空间中，且能够向所述驱替空间中注入二氧化碳；

所述抽采管(1)位于所述抽采空间部分开设有抽采孔。

2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述压裂管(2)远离压裂空间的一端与注液总管(10)相连通，所述注液总管(10)上连接有注液分管(11)，并通过所述注液分管(11)进行注液；

所述驱替管(3)远离驱替空间的一端与注气总管(8)相连通，所述注气总管(8)上连接有注气分管(9)，并通过所述注气分管(9)进行注气；

所述抽采管(1)远离井口的一端与抽气总管(6)相连通，所述抽气总管(6)上连接有抽气分管(7)，并通过所述抽气分管(7)进行抽气。

3.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述抽气总管(6)、注气总管(8)以及注液总管(10)均由脉冲组件进行脉冲供能。

4.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述注液总管(10)、注气总管(8)以及抽气总管(6)上均设置有单向阀(23)，且所述单向阀(23)均能够允许各流体沿其所需输送方向移动。

5.根据权利要求3所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述脉冲组件(12)包括：

第一脉冲缸(20)，其脉冲输出端与抽气总管(6)相连通，所述第一脉冲缸的脉冲输出端位置处还设置有电磁阀；

第二脉冲缸(21)，其脉冲输出端与注气总管(8)相连通；以及

第三脉冲缸(22)，其脉冲输出端与注液总管(10)相连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述第一脉冲缸(20)、第二脉冲缸(21)以及第三脉冲缸(22)的结构相同，均包括：

缸体(24)；

塞体(25)，其具有一活塞，所述活塞的一端连接有杆体，所述活塞密封滑动设置于所述缸体(24)中；以及

连接口(26)，作为其脉冲输出端设置于所述缸体(24)远离杆体的一端。

7.根据权利要求6所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：各个杆体远离活塞的一端均连接至滑动杆(18)上，所述滑动杆(18)的一端滑动设置于外缸(19)内，其另一端滑动贯穿所述外缸(19)且与复位弹簧(29)相连，所述复位弹簧(29)套设于所述滑动杆的外部，且其另一端与外缸(19)相连，以便驱动所述滑动杆(18)进行伸长运动，所述滑动杆(18)的收缩运动由传动机构(17)所驱动。

8.根据权利要求7所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置，其特征在于：所述传动机构(17)包括：

凸轮(28)，其转动设置于所述外缸(19)的一侧，且能够与所述滑动杆(18)相接触；

从动齿轮(30)，其同轴设置于所述凸轮(28)的一侧；以及

主动齿轮(31)，其转动设置于所述外缸(19)的一侧，且与所述从动齿轮(30)相啮合，且所述主动齿轮(31)上同轴设置有从动同步轮，所述从动同步轮采用同步带与主动同步轮传动相连，所述主动同步轮固定于电机(32)的输出端。