一种有机质生物气产出的实验装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤层气、页岩气开发技术领域，特别是涉及一种有机质生物气产出的实验装置与方法。本发明专利技术通过控温系统、微生物反应系统、储气循环系统和增压与排气系统组成的一种有机质生物气产出的实验装置，通过器具灭菌处理、匹配装置、装置安装、启动装置、收集气体与液体和检测气体与液体六个步骤，模拟地层原位微生物降解时的温度、压力和水动力条件；通过水浴恒温系统提供地层反应温度；通过高压惰性气体瓶的减压阀调节模拟不同的地层压力；通过平流泵流量控制来模拟地下不同水流速率。生物反应罐体可放直径为42cm的岩心样品，也可以放置块状样品或粉末状样品，样品适用范围更广。本发明专利技术操作方法简单，经济成本低，而且模拟结果更接近地层实际情况。

An Experimental Device and Method for Organic Matter Biogas Production

The invention relates to the technical field of coal bed methane and shale gas development, in particular to an experimental device and method for organic matter biogas production. The present invention simulates the temperature, pressure and hydrodynamics of in-situ microbial degradation in formation through six steps: sterilization, matching, installation, startup, gas and liquid collection, and gas and liquid detection, through an experimental device of organic matter biogas production consisting of a temperature control system, a microbial reaction system, a gas storage and circulation system and a pressurization and exhaust system. Force conditions; formation reaction temperature is provided by water bath constant temperature system; different formation pressure is simulated by pressure reducing valve of high pressure inert gas bottle; different flow rate is simulated by flow control of advection pump. Core samples with diameter of 42 cm can be placed in the bioreactor, and bulk samples or powder samples can also be placed. The application scope of the samples is wider. The method has the advantages of simple operation method, low economic cost, and the simulation results are closer to the actual situation of the formation.

【技术实现步骤摘要】
一种有机质生物气产出的实验装置与方法
本专利技术涉及煤层气、页岩气开发
，特别是涉及一种有机质生物气产出的实验装置与方法。
技术介绍
在煤层气、页岩气开发领域中，微生物气化技术具有增产、增渗、再利用的特点，因而在废弃矿区、低煤阶煤和页岩气开发方面具有独特优势。传统观点认为废弃矿区中的预留煤柱和煤层气含量低的低煤阶煤层不具有开采价值，利用微生物气化技术可以将煤或页岩部分有机质转化为生物气，提高储层含气饱和度；微生物降解煤岩、页岩有机质还具有增加储层渗透性的作用。微生物气化技术在提高原油采收率、稠油开采和城市生化垃圾裂解等方面已取得重大进展，但在煤和页岩有机质的生物转化方面还主要停留在实验室研究阶段。目前，生物气产出实验装置主要分为两种，一种是厌氧瓶内静置或震荡培养产气，这种方法操作简单、成本较低，可同时培养多个样品，也是目前实验室内模拟生物气产出的主流方法；一种是发酵罐内搅拌培养，可放置大块或大量有机质样品，但是该方法成本较高，主要用于工程实验研究，同时这两种方法均存在一个共性问题，即有机质固样和培养液液样的接触关系为同时静态或同时动态的问题，无法真实的反应地下煤和页岩有机质静止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：包括控温系统、微生物反应系统、储气循环系统、增压与排气系统、第一连接管(7)、第二连接管(9)和第四连接管(20)；所述的储气循环系统至少包括一个顶空容器(3)，所述的微生物反应系统的一端通过第四连接管(20)经顶空容器(3)上表面进入顶空容器(3)内，所述的微生物反应系统的另一端通过第二连接管(9)与储气循环系统的底部连接；所述的增压与排气系统通过第一连接管(7)连接在第二连接管(9)上；所述的微生物反应系统和储气循环系统置于控温系统内。

【技术特征摘要】
1.一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：包括控温系统、微生物反应系统、储气循环系统、增压与排气系统、第一连接管(7)、第二连接管(9)和第四连接管(20)；所述的储气循环系统至少包括一个顶空容器(3)，所述的微生物反应系统的一端通过第四连接管(20)经顶空容器(3)上表面进入顶空容器(3)内，所述的微生物反应系统的另一端通过第二连接管(9)与储气循环系统的底部连接；所述的增压与排气系统通过第一连接管(7)连接在第二连接管(9)上；所述的微生物反应系统和储气循环系统置于控温系统内。2.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的控温系统采用的是水浴控温系统。3.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的水浴控温系统采用的恒温水浴箱(1)。4.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的微生物反应系统至少包括生物反应罐体(2)，生物反应罐体(2)的一端通过第二密封垫圈(13)可拆卸的连接有第二密封盖(14)，第二密封盖(14)的上部通过开有的第二通孔(15)与第三导管(18)的一端连接，第三导管(18)的另一端通过过滤器(19)与第四连接管(20)连接；第二密封盖(14)的下部开有排液口(17)；生物反应罐体(2)的另一端通过第一密封垫圈(12)可拆卸的连接有第一密封盖(11)，第一密封盖(11)的上部通过开有的第一通孔(10)与第二连接导管(9)的一端连接，第二连接导管(9)的另一端通过平流泵(27)与顶空容器(3)底部连接。5.如权利要求4所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的排液口(17)外侧连接有第二二通阀(16)。6.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的储气循环系统还包括压力表(21)、第五连接导管(28)、第四二通阀(25)和第三二通阀(22)；所述的压力表(21)通过第三二通阀(22)连接在顶空容器(3)的上表面，所述的第五连接导管(28)的一端穿过顶空容器(3)下底面并延伸至顶空容器(3)内，第五连接导管(28)的另一端与第二连接导管(9)连接；顶空容器(3)的上表面还开有取气口(23)和排气口(24)，排气口(24)上连接有第四二通阀(25)。7.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的增压与排气系统包括高压惰性气体瓶(4)、惰性气体瓶阀门(5)、气体减压阀(6)和第一二通阀(8)；所述的高压惰性气体瓶(4)与气体减压阀(6)的输入端连接，气体减压阀(6)的输出端与第一连接导管(7)连接，第一二通阀(8)连接在第一连接导管(7)上。8.如权利要求7所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的高压惰性气体瓶(4)中的气体为高纯氮气。9.如权利要求1所述的一种有机质生物气产出的实验装置，其特征在于：所述的水浴控温系统采用的恒温水浴箱(1)，所述的微生物反应系统至少包括生...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍园，郭晨，陈应涛，付常青，师庆民，路拓，陈跃，亢松林，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61