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申请/专利权人：西安科技大学

摘要：本申请公开了一种CO2泡沫酸化压裂物理实验系统及方法，属于低渗透煤层增透领域。反应釜的顶盖设置于筒体顶部，底座设置于筒体底部；煤样放置于底座上并位于筒体内腔；压杆穿设于顶盖，底端抵于煤样顶部；轴压机构用于向压杆的顶端施加不同压力的恒压；CO2泡沫酸化压裂液产生机构的输出端与筒体的内腔连通；底座设置有连通底座的底面与外界的第一通孔；排废机构与第一通孔连通；压力提供机构与筒体的内腔连通；监测机构的测量端设置于筒体的内腔；CO2泡沫酸化压裂液产生机构、轴压机构、排废机构、监测机构、压力提供机构均与数据存储及控制机构电连接。本申请能够研究CO2泡沫酸化压裂液的生成质量与低渗透煤层酸化压裂效果的关系。

主权项：1.一种CO2泡沫酸化压裂物理实验系统，其特征在于，包括CO2泡沫酸化压裂液产生机构、反应釜、轴压机构、排废机构、监测机构、压力提供机构、数据存储及控制机构、渗透压控制泵、第一渗透压流量计、第二渗透压流量计、流体透过板和隔离筒；所述反应釜包括顶盖、筒体、底座、压杆、第一块体、第二块体和固定壳；所述顶盖设置于所述筒体的顶部，所述底座设置于所述筒体的底部；煤样放置于所述底座上并位于所述筒体的内腔；所述第一块体的底面设置有球面凸起；所述第二块体的顶面设置有与所述球面凸起相配合的球面凹槽；所述球面凸起卡于所述球面凹槽，然后将所述第一块体和所述第二块体设置于所述压杆和所述煤样之间；所述固定壳套设于所述第一块体、所述第二块体和所述压杆的底端；所述压杆穿设于所述顶盖，底端抵于所述第一块体的顶部；所述轴压机构被配置为向所述压杆的顶端施加不同压力的恒压；所述CO2泡沫酸化压裂液产生机构的输出端与所述筒体的内腔连通；所述底座设置有连通所述底座的底面与外界的第一通孔；所述排废机构与所述第一通孔连通；所述压力提供机构与所述筒体的内腔连通；所述监测机构的测量端设置于所述筒体的内腔，操作端位于所述筒体外；所述监测机构包括压力变送器、第二称重结构、pH测量结构和温度测量结构，并均与所述数据存储及控制机构电连接；所述CO2泡沫酸化压裂液产生机构、轴压机构、排废机构、监测机构、压力提供机构均与所述数据存储及控制机构电连接；所述隔离筒设置于所述底座上并位于所述筒体的内腔；所述隔离筒的底部和顶部均设置一个所述流体透过板；流体透过板为一块外壁与隔离筒的内壁相配合的板体，包括条状槽和过孔；条状槽为多个，由流体透过板的下表面向上凹进，以流体透过板的圆心为中心旋转阵列设置；每个条状槽的顶面至流体透过板的顶面设置多个过孔，且相邻两个条状槽上设置的过孔数量不一致；所述煤样设置于所述隔离筒内并位于两个所述流体透过板之间；所述压杆的底端抵于所述流体透过板的上表面；所述底座设置有连通所述底座的底面与外界的第二通孔；所述渗透压控制泵的输入端用于输入流体；所述渗透压控制泵和第一渗透压流量计的输入端均与所述第二通孔连通；所述压杆设置有连通自身底面与外界的第三通孔；所述第二渗透压流量计与所述第三通孔连通；所述渗透压控制泵、所述第一渗透压流量计和所述第二渗透压流量计均与所述数据存储及控制机构电连接；所述排废机构包括出口阀、第二单向阀、分离结构、干燥结构、第一称重结构、排气管和排气阀；输出管路的一端连通于第一通孔，另一端连通于所述分离结构的输入端，其上依次设置出口阀和第二单向阀；所述分离结构分离的气体、液体被排除，固体通过干燥结构干燥，之后通过第一称重结构进行称重；所述称重结构与所述数据存储及控制机构电连接；所述排气管插设于所述顶盖；所述排气阀设置于所述排气管上；所述分离结构包括舱体、入口管、挡板、捕雾器、气体出口管、横板、降液管、分配器、液体出口管、过滤网和固体出口管；所述入口管设置于所述舱体的上部，与所述输出管路连通；所述挡板竖向固设于所述舱体的内壁，且表面正对所述入口管的输出口；所述横板横向卡设于所述舱体的内壁；所述降液管插设于所述横板，所述降液管的输入口与所述入口管的输出口均位于挡板的同侧；所述分配器设置于所述降液管的输出口；所述过滤网的网孔直径不一致，按直径从大到小从上至下横向卡设于所述舱体的内壁，且位于所述分配器的下方；所述液体出口管设置于所述舱体的下部；所述固体出口管设置于所述舱体的底部；所述捕雾器设置于所述舱体的顶部；所述气体出口管设置于所述舱体的顶端。

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