一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统的制作方法

1.本实用新型属于煤层气产出领域，具体涉及一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统。


背景技术：

2.煤层气，又称瓦斯，主要成分是甲烷，是一种煤化过程中形成的，并赋存在煤层或邻近层中以甲烷为主的混合气体。煤层气是一种非常规的天然气，以吸附和游离状态存储于煤层当中。煤层气的开采早期主要是采用抽排煤层中的承压水来降低煤层压力的方法，使煤层中吸附的甲烷气释放出来，而不采取任何增产措施，导致煤层气单井产量较低，使较多井失去开采价值。为了提高煤层气单井的产量，对煤层气进行增产是本领域需要研究的方向。


技术实现要素：

3.针对现有技术的技术缺陷，本技术的目的在于提供一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统，所述系统包括依次设置的第一注入井、第二注入井和采出井，以及超临界二氧化碳注入系统、煤层气生物注入系统和产气抽采系统；所述超临界二氧化碳注入系统与所述第一注入井连通，所述煤层气生物注入系统与所述第二注入井连通，所述采出井与所述产气抽采系统连通；
4.所述超临界二氧化碳注入系统，包括二氧化碳储罐，与所述二氧化碳储罐连通的第一管路，在所述第一管路上设置的加热装置和加压装置，所述第一管路上还设置有第一阀门；
5.所述煤层气生物注入系统，包括菌剂储罐，与所述菌剂储罐连通的第二管路，所述第二管路上还设置有第二阀门；
6.所述第一注入井，在地下的煤层气储层设置至少一个开口；
7.所述第二注入井，在地下的煤层气储层设置至少一个开口；
8.所述采出井，在地下的煤层气储层与第一注入井的开口和第二注入井的开口对应设置至少一个采出井开口，且所述采出井开口与第一注入井和第二注入井的开口通过煤层气储层连通。
9.本技术提供一种二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统，利用二氧化碳驱替煤层气中游离的煤层气，然后为煤层环境提供厌氧环境，利用煤层气生物注入系统，注入煤层气增产菌，以达到生物增产的目的。所述煤层气增产菌示例性的包括产甲烷菌或矿井本源菌。
10.优选地，所述产气抽采系统包括设置在抽采管路上的气体检测系统和智能报警系统。
11.优选地，所述超临界二氧化碳注入系统中，还设置有砂石储罐和混砂系统，所述砂石储罐通过管路与超临界二氧化碳通过所述混砂系统混合，并继续通过第一管路进行输
送。
12.砂石储罐和混砂系统的设置能够使超临界二氧化碳携带部分砂石，以方便在压裂注入时填充压裂裂痕，避免裂痕闭合，影响超临界二氧化碳的运送。
13.优选地，所述煤层生物注入系统还包括设置于菌剂储罐之前的、并联的培养基储罐和矿井本源菌储罐，所述培养基储罐的培养基和矿井本源菌储罐的矿井本源菌通过比例调控装置混合后，与所述菌剂储罐连通。
14.培养基储罐和矿井本源菌储罐的设置能够使得矿井本源菌被运送至煤层气储层时，矿井本源菌繁殖，产生更多的煤层气，实现煤层气增产。
15.优选地，所述第一注入井在地下的煤层气储层垂直设置两个开口；所述第二注入井在地下的煤层气储层垂直设置两个开口，并分别与第一注入井的两个开口一一对应；所述采出井在地下的煤层气储层垂直设置两个与所述第一注入井和第二注入井的开口对应的采出井开口；且每一组对应设置的第一注入井的开口、第二注入井的开口和采出井开口通过煤层气储层连通。
16.优选地，所述超临界二氧化碳注入系统与所述煤层气生物注入系统之间的距离为1~2km。
17.与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
18.本技术提供的一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统，利用二氧化碳驱替煤层气中游离的煤层气，然后为煤层环境提供厌氧环境，利用煤层气生物注入系统，注入煤层气增产菌，以达到生物增产的目的。所述煤层气增产菌示例性的包括产甲烷菌或矿井本源菌。
附图说明
19.图1是实施例1提供的一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统的结构示意图。
具体实施方式
20.以下结合具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步地的解释说明但应该说明的是，具体实施方式只是对本实用新型技术方案实质的一种具体化的实施和解释，不应该理解为是对本实用新型保护范围的一种限制。
21.实施例1
22.如图1所示，实施例1提供了一种用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统，所述系统包括依次设置的第一注入井100、第二注入井200和采出井300，以及超临界二氧化碳注入系统400、煤层气生物注入系统500和产气抽采系统600；所述超临界二氧化碳注入系统400与所述第一注入井100连通，所述煤层气生物注入系统500与所述第二注入井200连通，所述采出井300与所述产气抽采系统600连通；
23.所述超临界二氧化碳注入系统400，包括二氧化碳储罐410，与所述二氧化碳储罐410连通的第一管路420，在所述第一管路420上设置的加热装置430和加压装置440，所述第一管路420上还设置有第一阀门450；所述超临界二氧化碳注入系统400还设置有砂石储罐461和混砂系统462，所述砂石储罐461通过管路与超临界二氧化碳通过所述混砂系统462混
合，并继续通过第一管路420进行输送。
24.所述煤层气生物注入系统500，包括培养基储罐540、矿井本源菌储罐550和菌剂储罐510，所述培养基储罐540输出的培养基和矿井本源菌储罐550输出的矿井本源菌通过比例调控装置560混合后，与所述菌剂储罐510连通，所述煤层气生物注入系统500还包括与所述菌剂储罐510连通的第二管路520，所述第二管路520上还设置有第二阀门530；
25.所述第一注入井100，在地下的煤层气储层700设置两个第一注入井开口，第一开口111和第二开口112；
26.所述第二注入井200，在地下的煤层气储层700设置两个第二注入井开口，第三开口211和第四开口212；
27.所述采出井300，在地下的煤层气储层700设置两个采出井开口，第一采出井开口311和第二采出井开口312；所述第一采出井开口311与第一开口111和第三开口211对应设置，通过煤层气储层700连通；所述第二开口112与第四开口212和第二采出井开口312，通过煤层气储层700连通；
28.所述产气抽采系统600包括设置在抽采管路610上的气体检测系统620和智能报警系统630，所述抽采管路610上还设置有第三阀门640。
29.优选地，本技术提供的所述超临界二氧化碳注入系统400与所述煤层气生物注入系统500之间的距离为1~2km，例如1.1km、1.2km、1.3km、1.4km、1.5km、1.6km、1.7km、1.8km、1.9km等。
30.本技术提供的所述用于二氧化碳地质封存协同煤层气生物增产的系统的工作过程为：
31.超临界二氧化碳通过超临界二氧化碳注入系统400注入煤层气储层700中，将游离的煤层气进行驱替，待煤层气产出量下降，向其中注入矿井本源菌和培养基，在煤层气储层700中，二氧化碳为煤层气生物增产提供了厌氧环境，还可促进煤层气中可燃烧物质甲烷不断生成；矿井本源菌在营养物质（培养基）充足、温度适宜的条件下出现快速繁殖，在矿井本源菌与二氧化碳的作用下加快加大了煤层气的产出。气体检测系统620和智能报警系统630，可快速检测抽采气体成分，并深入进行气体组成分析，将识别得到的不同气体体积及浓度数据自动绘制成表，当二氧化碳浓度过高时发出警报。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。