技术摘要：
本发明公开了一种实验模拟二氧化碳改造水热型地热储层的装置，包括模拟舱、恒温箱、第一加压泵、第一压力传感杆、第二加压泵、第二压力传感杆、第三加压泵、第三压力传感杆、CO2气瓶、N2气瓶、第一导管、第二导管、第三导管、漏斗、第一溶液桶、第四导管、第五导管、第  全部
背景技术：
地热资源作为一种极具竞争力的清洁可再生能源，在应对全球气候变化、节能减 排和雾霾治理的具有重要的作用。水热型地热资源是指温度超过25℃，以蒸气为主的地热 资源或以液态水为主的地热资源，埋深通常在200米以深，3000米以浅，是目前我国供暖和 发电地热资源利用的主要来源。按岩性可以划分为砂岩水热型热储和基岩(碳酸盐岩)水热 型热储。砂岩型水热型地热资源热储通常分布在高渗透率的砂岩地层，但由于地层压实作 用，岩石颗粒胶结，连通性差，常会出现出水量少、回灌困难等特点。基岩水热型地热热储通 常为灰岩地层，地层孔隙度和渗透率受裂隙或溶洞的发育程度影响大，如裂隙不发育，则会 使地热钻井出水量大幅减少，直接影响地热资源的开发效果和经济性。针对该类储热特点， 需要进行压裂或酸化进行改善热储的渗透性，提高出水量和回灌量，大幅度提高经济性。 前期研究表明，CO2作为压裂流体，可以有效地降低压裂时起裂压力，产生小尺度 大规模复杂缝网，裂缝延伸距离远，压裂返排效果好，是水热型地热储层压裂的较好介质。 CO2易溶于水，会形成酸性流体，酸性流体进入地热地层中，可以有效地溶解砂岩地层中的 黏土矿物，对碳酸盐岩热储，还可以起到较好的溶蚀作用，有效地改善地热储层物性和连通 性，起到较好的储层改善效果。 目前，对于CO2改善水热型地热储层的效果和机理研究尚处于初步阶段，不同浓度 CO2对不同类型热储的酸化和压裂等改造效果不明确，缺少相关的模拟实验设备。 因此，有必要形成一种实验模拟二氧化碳改造水热型地热储层的装置及系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种实验模拟二氧化碳改造 水热型地热储层的装置，该装置能够在实验室中模拟二氧化碳对水热型砂岩热储和碳酸盐 岩基岩热储进行压裂或酸化。 为达到上述目的，本发明所述的实验模拟二氧化碳改造水热型地热储层的装置包 括模拟舱、恒温箱、第一加压泵、第一压力传感杆、第二加压泵、第二压力传感杆、第三加压 泵、第三压力传感杆、CO2气瓶、N2气瓶、第一导管、第二导管、第三导管、漏斗、第一溶液桶、第 四导管、第五导管、第六导管、第二溶液桶、第七导管、溶液瓶、第八导管及第九导管； 地热储层试样位于模拟舱内，模拟舱位于恒温箱内，地热储层试样的顶部设置有 第一压力传感板，第一加压泵经第一压力传感杆与第一压力传感板相连接，地热储层试样 的右侧面上设置有第二压力传感板，第二加压泵经第二压力传感杆与第二压力传感板相连 接，地热储层试样的前侧面上设置有第三压力传感板，第三加压泵经第三压力传感杆与第 三压力传感板相连接； 3 CN 111551480 A 说　明　书 2/4 页 CO2气瓶的出口及N2气瓶的出口与第一导管的入口相连通，第一导管的出口经第二 导管与模拟舱左侧面的入口相连通；第三导管的上端与漏斗相连通，第三导管的下端插入 于第一溶液桶内，第四导管的插入于第一溶液桶内，第四导管的另一端经第五导管与模拟 舱顶部的入口相连通，模拟舱底部的出口经第六导管与第二溶液桶相连通，第七导管的一 端插入于溶液瓶内，第七导管的另一端经第八导管与模拟舱右侧面的出口相连通，第九导 管的端部插入于溶液瓶内。 CO2气瓶的出口经第一阀门、第十导管、第一抽液泵及第十一导管与第一导管相连 通，第十一导管上设置有第一流量计。 N2气瓶的出口经第十二导管与第一导管相连通，第十二导管上设置有第二阀门、 第二抽液及第二流量计。 第一导管上设置有第三流量计及第三阀门。 第三导管上设置有第四阀门。 第四导管上设置有第三抽液泵、第五阀门及第四流量计。 第六导管上设置有第六阀门及第四抽液泵。 第八导管上设置有第五流量计及第七阀门。 第九导管上设置有第八阀门。 还包括用于支撑恒温箱的支架。 本发明具有以下有益效果： 本发明所述的实验模拟二氧化碳改造水热型地热储层的装置在具体操作时，利用 抽液泵、恒温箱及加压泵模拟不同水热型热储地层所需的地质温度、压力条件，模拟舱内可 以依据实际地层特征，进行不同岩性组合和不同构造形态设计依据实验设计，可以开展 CO2、N2等流体的压裂致裂实验和酸化溶蚀实验。通过注入模拟舱内不同离子浓度的流体可 以真实模拟水热型地热储层中的地层水状态；通过CO2流体或按CO2和N2按比例混合的流体 以一定的速率注入到模拟舱内对模拟舱内岩样进行压裂，或进行注入浸泡，通过压裂或浸 泡前后对水热型地热岩样进行观察和CT扫描，可以宏观和微观地进行分析，定性和定量评 价CO2对地热储层岩样的压裂和浸泡效果。CO2等流体作为压裂液对地热储层岩样进行压裂， 可以有效地降低起裂压力，增加裂缝的复杂程度，降低对热储地层的损害。该实验装置和系 统具有测定不同地质背景下CO2流体对水热型地热储层的压裂和浸泡溶蚀前后的物性变 化，定性和定量评价水热型地热储层改造效果，结构简单，操作方便。 附图说明 图1为本发明的结构示意图； 图2为地热储层的一种结构示意图； 图3为地热储层的另一种结构示意图； 图4为地热储层的另一种结构示意图。 其中，1为CO2气瓶、2为第一阀门、3为第十导管、4为第一抽液泵、5为第十一导管、6 为第一流量计、7为N2气瓶、8为第二阀门、9为第二抽液泵、10为第二流量计、11为第十二导 管、12为第一导管、13为第三阀门、14为第三流量计、15为第二导管、16为第一溶液桶、17为 第三导管、18为第四阀门、19为漏斗、20为第四导管、21为第三抽液泵、22为第五阀门、23为 4 CN 111551480 A 说　明　书 3/4 页 第四流量计、24为第五导管、25为恒温箱、26为模拟舱、27为第一加压泵、28为第一压力传感 杆、29为第一压力传感板、30为第二加压泵、31为第二压力传感杆、32为第二压力传感板、33 为第三加压泵、34为第三压力传感杆、35为第三压力传感板、36为第六阀门、37为第六导管、 38为第四抽液泵、39为第二溶液桶、40为支架、41为第八导管、42为第五流量计、43为第七阀 门、44为第七导管、45为第九导管、46为第八阀门、47为溶液瓶。