本实用新型属于煤层气能源开采领域，具体为一种注入置换气体开采煤层气试验装置。
背景技术：
目前，煤层气开采主要是运用排水采气的生产方式，原理是通过降低地层的地层压力使甲烷气体逐渐从煤层中解吸出来，这种方式对有的物性较好的地层比较有效，但是有些地层储层压力难以通过普通方法降至甲烷的饱和压力以下，因此，寻求其他有效的方法是解决此类问题的必要手段，本实验装置利用氮气和二氧化碳气体注入地层后，与甲烷气体发生置换效应的原理，设计了实验装置来模拟注入状态下的产气过程，是对这种新方法产气的一种尝试。
技术实现要素：
本实用新型目的是提供一种注入置换气体开采煤层气试验装置，完成二氧化碳、氮气在注入过程中不同的浓度下对煤层气井增产效果的模拟试验装置研究。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种注入置换气体开采煤层气试验装置，包括密闭缸筒，所述密闭缸筒内装填煤粉作为煤层，所述密闭缸筒侧壁设有围压加压装置和电加热板、其顶部设有覆压加压装置，所述煤层中心部预埋有模拟产出井筒、N2注入井筒和CO2注入井筒，所述模拟产出井筒穿出密闭缸筒后连接导气管，所述导气管上安装流量测量装置，所述N2注入井筒穿出密闭缸筒后连接氮源，所述CO2注入井筒穿出密闭缸筒后连接碳源。
在模拟煤层中，布置三口模拟井筒，一口作为出气井，另外两口分别用作二氧化碳注入井和氮气注入井。在恒定的注入压力下，先注入氮气，注入压力与地层压力保持一致，变化围压、覆压，打开电加热板，观察出气井的煤层气产量变化。注入二氧化碳，注入压力与地层压力保持一致，变化围压、覆压，打开电加热板，观察出气井的煤层气产量变化。同时注入二氧化碳和氮气，注入压力与地层压力保持一致，变化围压、覆压，打开电加热板，观察出气井的煤层气产量变化。
本实用新型的有益效果是，通过试验装置模拟煤层气井二氧化碳和氮气置换方法过程中，两种方法在不同的温压条件下对甲烷气体的置换效应。
附图说明
图1表示本实用新型的结构示意图。
图中，1-密闭缸筒，2-煤层，3-模拟产出井筒，4-N2注入井筒，5-CO2注入井筒，6-围压加压装置，7-覆压加压装置，8-电加热板，9-导气管，10-流量测量装置，11-氮源，12-碳源。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。
一种注入置换气体开采煤层气试验装置，如图1所示，包括密闭缸筒1，所述密闭缸筒1内装填煤粉作为煤层2，所述密闭缸筒1侧壁设有围压加压装置6和电加热板8、其顶部设有覆压加压装置7，所述煤层2中心部预埋有模拟产出井筒3、N2注入井筒4和CO2注入井筒5，所述模拟产出井筒3穿出密闭缸筒1后连接导气管9，所述导气管9上安装流量测量装置10，所述N2注入井筒4穿出密闭缸筒1后连接氮源11，所述CO2注入井筒5穿出密闭缸筒1后连接碳源12。
具体实施时，根据实际模拟情况，密闭缸筒的直径在几米甚至十几米（1-15m左右）。在模拟煤层2中，布置三口模拟井筒，一口作为出气井（模拟产出井筒3），另外两口分别用作二氧化碳注入井（CO2注入井筒5）和氮气注入井（N2注入井筒4）。在恒定的注入压力下，先通过气泵注入氮气，注入压力与地层压力保持一致，通过围压加压装置6和覆压加压装置7变化围压、覆压，打开电加热板8，，通过流量测量装置10观察模拟产出井筒3的煤层气产量变化。再通过气泵注入二氧化碳，注入压力与地层压力保持一致，通过围压加压装置6和覆压加压装置7变化围压、覆压，打开电加热板8，，通过流量测量装置10观察模拟产出井筒3的煤层气产量变化。同时注入二氧化碳和氮气，注入压力与地层压力保持一致，通过围压加压装置6和覆压加压装置7变化围压、覆压，打开电加热板8，通过流量测量装置10观察模拟产出井筒3的煤层气产量变化。通过模拟煤层气井二氧化碳和氮气置换方法过程中，两种方法在不同的温压条件下对甲烷气体的置换效应。
应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。