[發明專利]多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗設備

有效

• 申請號: 201611123712.8
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106771064B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 許江;彭守建;尹光志;王維忠;張超林;劉曉瑞;陳月霞;郭世超;賈立;吳斌
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 王瑩

本發明公開了一種多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗設備，包括箱體和箱蓋，在箱體的一端插裝有抽采管、另一端插裝有第一水平壓頭，在箱體的一側插有至少兩個第二水平壓頭，在箱蓋上插有與第二水平壓頭一一對應的豎向壓頭，在每一壓頭的內端各自固定有壓板，在箱體內底設有與豎向壓頭一一對應的透氣板，每一透氣板下方均設有氣流通道；抽采管包括固定在箱體上的外管和插在外管內的內管，在外管上設有與透氣板一一對應的抽采區，每一抽采區上均開有外抽采孔，相鄰兩個抽采區之間有隔板，內管與抽采區一一對應，內管的內端開有位于對應抽采區內的內抽采孔，從而提供了一種使用方便、高效的多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗設備。

技術領域

本發明屬于煤層氣開采技術領域，具體地講，特別涉及一種多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗設備。

背景技術

目前，隨著經濟持續發展對能源需求的日益增加和常規油氣資源的日益短缺，世界各國都在積極尋找開發新的能源，以彌補常規油氣資源的缺口。煤層氣(俗稱瓦斯)是制約煤礦井下安全生產的主要因素之一，但也是一種優質的能源，可用于發電、取暖、化工等眾多領域。因此，合理地開發煤層氣資源，不僅可以大幅減少礦難事故的發生，而且有助于減少國民經濟對常規油氣資源的依賴。

中國地域遼闊，煤層氣資源豐富，資源總量為30×10¹²～35×10¹²m³，其中埋深300～1500m范圍內煤層氣總資源量約為25×10¹²m³。隨著傳統煤層氣勘探開發熱點地區(沁水盆地、鄂爾多斯盆地等)的研究逐漸完善，其他地區、類型的煤層氣藏成為煤層氣行業新的研究、勘探、開發增長點。滇東黔西地區煤層氣資源勘探是國家“十三五”規劃的內容之一，該區具有“一弱、兩多、三高、四大”的地質特點：即龍潭組富水性弱，控氣構造類型多和煤層層數多，煤層含氣量高、資源豐度高、儲層壓力及地應力高，以及煤層氣資源量大、煤級變化大、煤層滲透性變化大和地質條件垂向變化大。相比單一煤層而言，多煤層條件下的煤層氣儲藏具有其特殊性，前人基于對織納煤田水公河向斜的分析研究，初步提出和論證了“多層疊置獨立含煤層氣系統”的學術觀點。

由于西南地區的上述地質條件特點，一方面構成了該區豐富的煤層氣資源基礎，另一方面我國北方乃至國外行之有效的煤層氣常規開發技術在該區無法適用。目前關于煤層氣開采的研究多集中在單一煤層，急需新理論、新技術、新工藝來指導西南地區多層疊置含氣系統垂直井開采。因此，針對該區地質條件的這一特殊性，研究和發展適用的開采工藝和技術，成為推進該區煤層氣規模性開發的必然選擇。所以，開展多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗，研究其開采過程中儲層物性動態演化規律及層間干擾機制，對協調多層疊置發育地區各系統進行有序、遞進開發，避免開采過程中系統間的相互干擾，實現煤層氣資源高效經濟開發，具有十分重要的理論研究價值和實際指導意義。

而傳統的煤與瓦斯抽采模擬試驗箱和抽采管均針對單層含氣系統設計，并不能模擬多層疊置含氣系統，也不能實現多層疊置含氣系統垂直井的分層抽采。申請號為“201310025114.7”的發明專利提供了一種“多煤層聯合開采過程中煤層氣抽采試驗方法”，在該專利的申請文件中同時介紹了一種用于多煤層聯合開采模擬試驗的試驗箱和抽采管。其中試驗箱上沿長度方向設有多個水平壓頭和豎向壓頭，抽采管采用外管和內管的結構，其中內管由多段對接而成。采用這種試驗箱和抽采管，在對多煤層進行抽采時，無法觀測不同煤層各自的瓦斯流量，不利于研究不同煤層之間的相互影響，并且，無法進行單層依次開采或遞進開采試驗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種使用方便、高效的多層疊置含氣系統垂直井開采模擬試驗設備。