1.一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:包括:从外向内依次同轴相连的抽采管(1)、压裂管(2)和驱替管(3);
其中,所述抽采管(1)自井口伸入抽采井中,且其外部间隔套设有四个分隔环(4),且从左向右两个相邻的分隔环(4)之间依次构成压裂空间、驱替空间和抽采空间;
所述压裂管(2)的一端位于压裂空间中,且能够向所述压裂空间中注入压裂液;
所述驱替管(3)的一端位于驱替空间中,且能够向所述驱替空间中注入二氧化碳;
所述抽采管(1)位于所述抽采空间部分开设有抽采孔。
2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述压裂管(2)远离压裂空间的一端与注液总管(10)相连通,所述注液总管(10)上连接有注液分管(11),并通过所述注液分管(11)进行注液;
所述驱替管(3)远离驱替空间的一端与注气总管(8)相连通,所述注气总管(8)上连接有注气分管(9),并通过所述注气分管(9)进行注气;
所述抽采管(1)远离井口的一端与抽气总管(6)相连通,所述抽气总管(6)上连接有抽气分管(7),并通过所述抽气分管(7)进行抽气。
3.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述抽气总管(6)、注气总管(8)以及注液总管(10)均由脉冲组件进行脉冲供能。
4.根据权利要求2所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述注液总管(10)、注气总管(8)以及抽气总管(6)上均设置有单向阀(23),且所述单向阀(23)均能够允许各流体沿其所需输送方向移动。
5.根据权利要求3所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述脉冲组件(12)包括:第一脉冲缸(20),其脉冲输出端与抽气总管(6)相连通,所述第一脉冲缸的脉冲输出端位置处还设置有电磁阀;
第二脉冲缸(21),其脉冲输出端与注气总管(8)相连通;以及
第三脉冲缸(22),其脉冲输出端与注液总管(10)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述第一脉冲缸(20)、第二脉冲缸(21)以及第三脉冲缸(22)的结构相同,均包括:缸体(24);
塞体(25),其具有一活塞,所述活塞的一端连接有杆体,所述活塞密封滑动设置于所述缸体(24)中;以及连接口(26),作为其脉冲输出端设置于所述缸体(24)远离杆体的一端。
7.根据权利要求6所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:各个杆体远离活塞的一端均连接至滑动杆(18)上,所述滑动杆(18)的一端滑动设置于外缸(19)内,其另一端滑动贯穿所述外缸(19)且与复位弹簧(29)相连,所述复位弹簧(29)套设于所述滑动杆的外部,且其另一端与外缸(19)相连,以便驱动所述滑动杆(18)进行伸长运动,所述滑动杆(18)的收缩运动由传动机构(17)所驱动。
8.根据权利要求7所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述传动机构(17)包括:凸轮(28),其转动设置于所述外缸(19)的一侧,且能够与所述滑动杆(18)相接触;
从动齿轮(30),其同轴设置于所述凸轮(28)的一侧;以及
主动齿轮(31),其转动设置于所述外缸(19)的一侧,且与所述从动齿轮(30)相啮合,且所述主动齿轮(31)上同轴设置有从动同步轮,所述从动同步轮采用同步带与主动同步轮传动相连,所述主动同步轮固定于电机(32)的输出端。
9.根据权利要求8所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述传动机构(17)还包括锥齿轮组(27),所述锥齿轮组(27)包括两个垂直传动连接的锥齿轮,其中一个锥齿轮同轴设置于凸轮(28)上,另一个锥齿轮同轴固定在驱动臂(16)上,所述驱动臂(16)与转子(15)同轴相连,所述转子转动设置于驱动筒(14)的内部,且所述驱动筒中还设置有与所述转子相匹配的定子,所述驱动筒(14)的进液端与进液管(13)相连通,另一端与注液分管(11)相连通。
10.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳深部封存的煤层瓦斯高效驱替抽采装置,其特征在于:所述井口处还设置有封头(5),所述封头(5)与所述抽采管(1)密封滑动相连,且能够为所述抽采管(1)提供移动动力。