[發明專利]一種煤層氣注入壓降測試的室內實驗模擬方法

無效

• 申請號: 201010558975.8
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102477864A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 趙培華;劉曰武;張均峰;蘇中良;歐陽偉平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中石油煤層氣有限責任公司;中國科學院力學研究所
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術領域

本發明涉及采油氣工程技術領域，特別涉及一種煤層氣注入壓降測試的室內模擬方法。

背景技術

煤層氣是一種高效清潔的非常規天然氣資源，目前國內外積極進行煤層氣資源開發以緩解能源危機，同時在保護環境的前提下實現能源可持續化發展。我國煤層氣大規模商業性開發迫在眉睫。

合理高效地開發煤層氣資源，必須依賴于對煤層氣的動態監測，而煤層氣井測試技術是煤層氣藏開發方案制定和調整的動態數據的主要來源，堪稱為煤層氣藏工程師的“眼睛”。注入壓降測試是目前煤層氣井測試的主要手段之一，主要適用于煤層單相水流條件。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：由于注入壓降測試基本原理是基于常規油氣藏的測試理論，對于煤層氣這種非常規天然氣是否適用，精度如何，應當選取注入時間和壓降時間，在開發階段能否繼續使用注入壓降測試等問題，目前這些問題都沒有嚴格論證和確切的數據說明。如果在現場進行實際測試研究這些問題，代價將是十分巨大的。因此，本發明利用注入壓降所建立的注入壓降模擬裝置，提出了一套注入壓降測試的室內實驗模擬方法。

發明內容

本發明實施例的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供一種煤層氣注入壓降測試的室內實驗模擬方法，用于檢驗對于不同滲透率的煤層在煤層氣開發的不同階段，注入壓降測試方法是否適用。

為了實現上述目的本發明采取的技術方案是：

一種煤層氣注入壓降測試的室內實驗模擬方法，包括以下步驟：

模擬煤層：根據要模擬地區的煤層彈性選擇與其彈性相當的橡膠彈性體，所述橡膠彈性體的彈性模量為10²～10⁴MPa；根據所述要模擬煤層的滲透率選擇空心橡膠球，所述待選空心橡膠球的半徑為0.1-3mm；將選好的所述橡膠彈性體緊貼煤層模擬裝置外殼的內側壁設置，所述外殼和所述橡膠彈性體形成一個空間，將選好的所述空心橡膠球填充滿所述空間，形成模擬煤層。

注入階段：所述模擬煤層上方設有注入井筒，設定注入裝置的注水量和注水時間，通過所述注水裝置向所述注入井筒及所述模擬煤層注水。

壓降階段：所述注水時間結束后，停止注入。

在注入階段和壓降階段均采用壓力傳感器監測所述注入井筒及所述模擬煤層中的壓力隨時間的變化，并由數據采集系統進行記錄和分析，以得到各階段煤層模擬裝置中的響應壓力參數。

模擬結束后，通過所述注入井筒管壁上的卸壓孔進行卸壓。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：通過改變注水流速、注入時間和壓降時間可以模擬不同的注入壓降測試過程，通過改變模擬煤層中的測試介質性質可以模擬不同滲透率煤層中的測試狀況，從而達到模擬不同滲透率煤層注入壓降測試的目的，因此可以檢驗注入壓降測試對模擬煤層是否適用，并能提供改進優化注入壓降測試方法的測試參數。

附圖說明

圖1是本發明實施例中提供的煤層氣注入壓降測試的模擬裝置結構示意圖；

圖2是本發明實施例中壓力傳感器分布示意圖；

圖3是本發明實施例2中提供的測試數據結果圖；

圖4是本發明實施例3中提供的測試數據結果圖；

圖5是本發明實施例4中提供的測試數據結果圖。

圖中：

1、外殼，2、空心橡膠球，3、橡膠彈性體，4、注入井筒，5、注入泵，6、水箱，7、流量測試儀，8、壓力測試段，9、壓力傳感器，10、信號放大器，11、模數轉換器、12、計算機，13、卸壓孔，14、水管。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

實施例1

參照圖1和圖2，本實施例提供了一種煤層氣注入壓降測試的室內實驗模擬方法，該方法所用到的煤層氣注入壓降測試的模擬裝置包括：煤層模擬裝置、注入系統、壓力傳感器和數據采集系統。

所述煤層模擬裝置用來模擬需要測試的地區煤層，所述煤層模擬裝置包括外殼1，外殼1內壁的側邊上設有橡膠彈性體3，用于模擬煤層彈性，外殼1所包圍的空間內設有多個空心橡膠球2，利用空心橡膠球2內的空氣模擬氣體壓縮性，通過改變所填充的空心橡膠球2的大小模擬不同滲透率的煤層，外殼1上表面留有缺口；

所述注入系統用來向所述煤層模擬裝置內的模擬煤層注水，所述注入系統包括注入井筒4和注水裝置，注入井筒4位于所述煤層模擬裝置上方，且通過所述缺口與所述煤層模擬裝置相連，所述注水裝置與注入井筒4相連；