[實用新型]一種煤層氣生產物理模擬裝置

有效

• 申請號: 201020102305.0
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN201615904U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 韓保山;張新民;姚寧平;姚克
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院西安研究院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01V9/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本實用新型涉及一種利用仿真手段對煤層氣地面垂直井開發過程進行物理模擬的裝置，具體指一種煤層氣生產物理模擬裝置。

背景技術

目前，我國進行煤層氣產能預測和評價主要通過兩種途徑進行，一是生產實驗井，一是儲層數值模擬。

生產實驗井是獲得氣井真實產能并進行評價的最準確的手段，但是由于生產實驗井是一次性的，一口井只能試驗一種工作制度，而且一旦工作制度制定不合理，將無法獲取真實的產能，因此，利用開發試驗井進行產能評價是一種非常昂貴的手段，而且不能嘗試多種氣井工作制度，獲取有效的氣井產能；儲層數值模擬是最經濟的產能預測和評價手段，但是數值模擬的前提是必須有真實生產數據進行歷時擬合，構造最符合真實情況的儲層模型，其存在的缺點是：(1)對新區塊的煤層氣產能無法進行評價，既便是有一定的生產試驗數據，但這些數據是否具有代表性仍值得考慮；(2)儲層模擬具有多解性，同樣一套生產數據，可能會通過歷史擬合產生不同儲層模型，使數值模擬的準確性無法保證。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種煤層氣生產物理模擬裝置，該裝置及模擬方法可通過地面對模擬實驗進行分析，進而模擬出地層條件下的儲層壓力、瓦斯壓力、氣含量、水氣飽和度及圍壓、井的工作制度、排水采氣過程，有效提高煤層氣井產能計算的準確度，同時優化氣井排采工作制度，降低產能評價的風險和成本，保證煤層氣安全高效的開發和利用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種煤層氣生產物理模擬裝置，包括若干樣品倉、恒溫水浴系統、水氣計量系統和壓力監測系統，壓力監測系統接入有計算機，水氣配置生產管路上連接有高壓氣瓶和高壓水泵，高壓水泵同時還接入圍壓模擬管路，通過高壓氣瓶和高壓水泵實現煤氣層圍壓條件，其特征在于：樣品倉通過水氣配置生產管路相互連接一起形成模擬系統，模擬系統周圍設置恒溫水浴系統，模擬系統的每個樣品倉均接入圍壓模擬管路，圍壓模擬管路與樣品倉端部的水氣配置生產管路上設置壓力監測系統，模擬系統末端的水氣配置生產管路上連接有模擬井口，模擬井口另一端連接水氣計量系統。

上述水氣配置生產管路上設置有控制樣品倉串聯、并聯的閥門；圍壓模擬管路上設置有控制高壓水泵通斷的閥門，模擬井口與高壓水泵端頭設置有控制模擬井口與高壓水泵通斷的閥門。

上述壓力監測系統為設置在水氣配置生產管路上與樣品倉連接的壓力表和設置在圍壓模擬管路上的壓力表，模擬管路上的壓力表還與樣品倉連接。

上述樣品倉包括一個外筒，外筒內設置有內套，內套前后端設置有壓圈，外筒前后端螺紋連接有前端蓋和后端蓋，前端蓋、后端蓋和外筒上均設置有連接管，前端蓋和后端蓋內均設置有密封墊圈。

上述恒溫水浴系統包括水浴，水浴連接有溫控裝置，溫控裝置還依次連接增壓泵和加熱器，增壓泵和加熱器的循環管道深入水浴。

上述水氣計量系統包括分離器，分離器一側設置有氣體計量裝置，另一側設置有水計量裝置，氣體計量裝置由一個集水氣槽和錐形量瓶組成，錐形量瓶設置在集水氣槽內部，錐形量瓶與分離器相連接；水計量裝置由一個恒壓水槽和量筒組成，量筒設置在恒壓水槽內部與分離器相連接。

本實用新型相對于現有技術，具有如下優點和效果：

1、通過若干樣品倉串聯和并聯實現模擬裝置的充氣、注水和生產三種狀態，與樣品倉連接的圍壓模擬管路在系統最大工作壓力下不泄漏，使全部樣品倉達到實際的煤層氣儲層的圍壓條件。

2、在水氣配置生產管路末端安裝模擬井口，通過模擬井口還可以模擬煤層氣生產井產氣時的井底壓力狀態，并且可通過調整閥控制模擬井口處的壓力狀態。

3、通過設置的壓力監測系統能夠滿足系統最大壓力條件，并且安裝在水氣配置生產管路上，能夠實時顯示節點壓力，可以實現壓力數據自動采集和遠傳到計算機進行處理。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是樣品倉結構示意圖。

圖3是恒溫水浴原理圖。

圖4是計量系統原理圖。

圖5是注氣狀態示意圖。

圖6是注水狀態示意圖。

圖7是生產狀態示意圖。