[實用新型]二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置

有效

• 申請號: 201220227116.5
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202628051U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 裴柏林;黃婷;楊玲智
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本實用新型是關于一種利用仿真手段對煤層氣儲層采用二氧化碳置換來提高煤層氣采收率的裝置，尤其涉及一種二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置。

背景技術

目前，我國進行煤層氣提高采收率的機理研究及效果評價主要通過兩種途徑進行，一種是礦場實驗井研究，另一種是儲層數值模擬研究。

生產實驗井研究室是對氣井提高采收率效果評價最準確的手段，但是，生產實驗井評價的費用較高，同時風險也較大；提高采收率實驗若未能對儲層的采收率帶來正面的作用，則可能嚴重影響儲層的產能，減少儲層的可采儲量，因此，實驗井研究的選擇相對慎重，被采用的幾率較小。儲層數值模擬是最經濟的產能預測和評價手段，具有良好的可重復性，操作也相對簡單，但是，數值模擬的準確程度很難保證；若想得到一個理想的模擬結果，必須要有真實儲層數據，儲層生產狀況，構造最符合真實情況的地質模型以及選擇正確的生產制度，可見其存在一定的局限性；首先，對于新井，沒有充足的資料來構建一個精確的地質模型以及合理的生產制度，因此，模擬的準確性比較難保證；其次，儲層模擬具有多解性，相同的數據可能得出不同的模型，使模擬結果的可信性降低。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置，以克服現有技術的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置，采用室內實驗的方式，有效地模擬二氧化碳置換煤層甲烷的提高采收率過程，能對其置換效果影響因素進行有效分析，該模擬裝置能夠更接近于現場二氧化碳置換甲烷儲層實際情況。

本實用新型的另一目的在于提供一種二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置，該模擬裝置具有較高的可操作性，成本低；它能夠模擬多個過程，為二氧化碳置換甲烷的研究提供有效的依據。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置，該模擬裝置是由注入系統、反應裝置和尾氣吸收裝置構成的；

所述反應裝置包括設置于恒溫箱內的試樣夾持器，試樣夾持器由圍壓套和設置在圍壓套兩端的端蓋構成，所述圍壓套的中間內腔構成樣品倉；所述一端蓋上密封設有流入管線，另一端蓋上密封設有流出管線；所述圍壓套外側密封連接一給圍壓套加圍壓的手動圍壓泵；

所述注入系統包括分別與反應裝置的流入管線連通的氮氣瓶、甲烷氣瓶、二氧化碳氣瓶和平流泵；

所述尾氣吸收裝置包括順序與反應裝置的流出管線連通的二氧化碳吸收裝置、干燥裝置和甲烷吸收裝置。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述試樣夾持器為普通巖心夾持器。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述試樣夾持器的入口端、出口端及圍壓加注點均安裝有壓力傳感器，壓力傳感器用信號線與電腦聯接。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述平流泵由管線聯接于第一控制閥，第一控制閥聯接于一六通閥；氮氣瓶、甲烷氣瓶和二氧化碳氣瓶分別通過各自的減壓閥再聯接于所述六通閥；所述六通閥出口通過第二控制閥聯接于反應裝置的流入管線。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述二氧化碳吸收裝置包括一密封燒杯，密封燒杯中盛有氯化鈣水溶液構成的氯化鈣水浴，密封燒杯內設有一倒置的漏斗，倒置的漏斗下端口插入氯化鈣水浴中；倒置的漏斗頂端通過一第三控制閥與反應裝置的流出管線連通。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述干燥裝置為一密封容器，密封容器內裝有無水硫酸銅；密封容器內密封設有導入管和導出管；導入管連通于密封燒杯頂部；導出管與甲烷吸收裝置連通。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述甲烷吸收裝置由一尾氣吸收氣囊構成。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述試樣夾持器整體處于密封狀態；樣品倉內設有實驗樣品，實驗樣品由圍壓套緊密包裹。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述實驗樣品為煤心。

由上所述，本實用新型二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置，采用室內實驗的方式，有效地模擬二氧化碳置換煤層甲烷的提高采收率過程，能對其置換效果影響因素進行有效分析，該模擬裝置能夠更接近于現場二氧化碳置換甲烷儲層實際情況；它能夠模擬多個過程，為二氧化碳置換甲烷的研究提供有效的依據。該模擬裝置具有較高的可操作性，且成本低。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1：為本實用新型二氧化碳置換煤層甲烷的物理模擬裝置結構示意圖。

具體實施方式