一种煤层气成藏模拟实验装置的制作方法

本实用新型涉及煤层气成藏技术领域，尤其涉及一种煤层气成藏模拟实验装置。

背景技术：

煤层气是一种蕴藏于地层中的气体能源，研究、开发、利用煤层气对经济建设有非常重要意义。煤层气吸附在煤层中，形成一个特殊的“封闭”系统。这个系统在漫长的地质过程中不断被开启和密封，煤层气不断解析、吸附、扩散和运移。煤层气不同于常规天然气，其最大的特征就是吸附气，并且具有聚集性(成藏)。煤层气保存条件对煤层气成藏至关重要。煤层气成藏研究的主要问题是煤层气吸附平衡系统是如何在地质历史中不断被打破，不断被修复，可能在哪里聚集，以及至今保存多少。煤层气勘探实践证实，煤层气能否保存取决于封盖层封盖能力、上覆地层有效厚度、水文地质环境和构造运动等保存条件的好坏。这几方面只有有机地配合，并在适当的煤岩的生储条件下，才能形成煤层气成藏。

目前，开展石油天然气的模拟研究工作较多，如利用高温高压模拟实验装置进行天然气水溶对流实验，以及油气水相渗流实验等。所使用的实验设备是针对石油天然气特点设计制造。然而，煤层气不同于石油天然气，其运聚机制和气藏模式与常规石油天然气均不相同，石油天然气实验设备难以应用到煤层气的实验技术领域。所以需要研究一种可以模拟地层条件下煤层气的成藏机理，同时还可以研究在煤岩样中的吸附解吸量的实验装置对开发、研究、利用煤层气很有帮助。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的研究煤层气成藏机理的实验装置较少的问题，本实用新型提供了一种煤层气成藏模拟实验装置。

一种煤层气成藏模拟实验装置，其特征在于，包括进气管、待测气储罐、实验箱、增压泵、计量管、集气罐、溶液箱、控制中心，所述待测气储罐的出气端设有开关，待测气储罐依次通过进气管的减压阀、气压表、第一截止阀进入实验箱，所述实验箱内壁设有温度控制装置，所述温度控制装置包括温度传感器、加热器、冷却器，所述实验箱内还有两个多功能模型仓，所述多功能模型仓的上端通过第一压力阀接入进气管，所述多功能模型仓的侧壁上下均匀设置了多个环压口，所述环压口分别通过各自的环压控制开关与实验箱外的增压泵连接，所述多功能模型仓的下端设有出气管，所述计量管通过回压阀接入出气管，所述多功能模型仓与回压阀之间还设有一支分管与集气罐连接，所述多功能模型仓的下端还设有进排液孔，所述溶液箱经过液泵、第二截止阀连接到进排液孔，并通入到多功能模型仓内，所述控制中心分别与减压阀、第一压力阀、环压控制开关、增压泵、温度控制装置、回压阀、第二截止阀、液泵连接。

在本实用新型一优选实施例中，所述两个多功能模型仓的结构相同，规格不同，较大的多功能模型仓为圆柱体，长度600mm，内径为50mm，较小的多功能模型仓为圆柱体，长度600mm，内径为25mm。

在本实用新型一优选实施例中，所述多功能模型仓内设置多种煤岩。

在本实用新型一优选实施例中，所述多功能模型仓内的环压设置为30mpa。

在本实用新型一优选实施例中，所述多功能模型仓内的轴向压力为20mpa。

在本实用新型一优选实施例中，所述温度控制装置的温度范围为0-100℃。

在本实用新型一优选实施例中，所述计量管内还设有自动液位跟踪仪,所述自动液位跟踪仪与控制中心连接，所述计量管的最小容量分辨率为0.5ml。

在本实用新型一优选实施例中，所述多功能模型仓还连接有真空泵，所述真空泵上设有第二压力阀，所述第二压力阀与控制中心连接，所述多功能模型仓在0.3mpa时无泄漏。

在本实用新型一优选实施例中，所述多功能模型仓的上端还连接有气压表和高精度流量计。

在本实用新型一优选实施例中，所述溶液箱内的液体为水或化学溶液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本申请通过模拟不同运移方式，比如没有注入溶液时、溶液为水溶液时、溶液为油性溶液时，在不同的充注压力或者不同的介质中或者不同储盖等的组合条件下煤层气的成藏过程，获取不同模拟条件下的数据参数，有利于研究煤层气的成藏机理；

(2)通过煤层气成藏物理模拟实验，分析煤层气云聚规律，最终建立煤层气成藏模式；

(3)通过模拟不同压差、不同介质、不同储盖的实验条件，采用气排水法微流量计量煤层气的解吸气量，采用自动液位跟踪仪自动计量液位升高量，实现全自动解吸计量，使得煤层气解吸的测试结果更加精确。

附图说明

图1是本实用新型一种煤层气成藏模拟实验装置一优选实施例的结构示意图；

图中1-进气管，2-待测气储罐，21-减压阀，22-气压表，23-第一截止阀，3-实验箱，31-多功能模型仓，32-第一压力阀，33-环压口，4-增压泵，5-出气管，51-回压阀，6-计量管，61-自动液位跟踪仪，7-集气罐，8-溶液箱，81-进排液孔，82-第二截止阀，83-液泵，9-真空泵，91-第二压力阀。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参看图1，是本实用新型一种煤层气成藏模拟实验装置一优选实施例的结构示意图，一种煤层气成藏模拟实验装置，其特征在于，包括进气管1、待测气储罐2、实验箱3、增压泵4、出气管5、计量管6、集气罐7、溶液箱8、控制中心，所述待测气储罐2的出气端设有开关，待测气储罐2依次通过进气管1的减压阀21、气压表22、第一截止阀23进入实验箱3，所述实验箱3内壁设有温度控制装置，所述温度控制装置包括温度传感器、加热器、冷却器，所述实验箱3内还有两个多功能模型仓31，所述多功能模型仓31的上端通过第一压力阀32接入进气管1，所述多功能模型仓31的侧壁上下均匀设置了多个环压口33，所述环压口33分别通过各自的环压控制开关与实验箱3外的增压泵4连接，所述多功能模型仓31的下端设有出气管5，所述计量管6通过回压阀51接入出气管5，所述多功能模型仓31与回压阀51之间还设有一支分管与集气罐7连接，所述多功能模型仓31的下端还设有进排液孔81，所述溶液箱8经过液泵83、第二截止阀82连接到进排液孔81，并通入到多功能模型仓31内，所述控制中心分别与减压阀21、第一压力阀32、环压控制开关、增压泵4、温度控制装置、回压阀51、第二截止阀82、液泵83连接。

在本实施例中，所述两个多功能模型仓31的结构相同，规格不同，较大的多功能模型仓为圆柱体，长度600mm，内径为50mm，较小的多功能模型仓为圆柱体，长度600mm，内径为25mm。

在本实施例中，所述多功能模型仓31内设置多种煤岩。

在本实施例中，所述多功能模型仓31内的环压设置为30mpa。

在本实施例中，所述多功能模型仓31内的轴向压力为20mpa。

在本实施例中，所述温度控制装置的温度范围为0-100℃。

在本实施例中，所述计量管6内还设有自动液位跟踪仪61,所述自动液位跟踪仪61与控制中心连接，所述计量管6的最小容量分辨率为0.5ml。

在本实施例中，所述多功能模型仓31还连接有真空泵9，所述真空泵9上设有第二压力阀91，所述第二压力阀91与控制中心连接，所述多功能模型仓31在0.3mpa时无泄漏。

在本实施例中，所述多功能模型仓31的上端还连接有气压表和高精度流量计。

在本实施例中，所述溶液箱8内的液体为水或化学溶液。

本申请通过模拟不同运移方式，比如没有注入溶液时、溶液为水溶液时、溶液为油性溶液时，在不同的充注压力或者不同的介质中或者不同储盖等的组合条件下煤层气的成藏过程，获取不同模拟条件下的数据参数，有利于研究煤层气的成藏机理；通过煤层气成藏物理模拟实验，分析煤层气云聚规律，最终建立煤层气成藏模式；通过模拟不同压差、不同介质、不同储盖的实验条件，采用气排水法微流量计量煤层气的解吸气量，采用自动液位跟踪仪自动计量液位升高量，实现全自动解吸计量，使得煤层气解吸的测试结果更加精确。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。