[發(fā)明專利]一種天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710631654.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107288630A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖睿;張建華;陳兆鳳;陸程;龐守吉;白名崗;張帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心;江蘇華安科研儀器有限公司
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B43/00
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置包括：注入系統(tǒng)、鉆井液井口環(huán)空循環(huán)系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于：控制系統(tǒng)包括回壓控制系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)回壓控制系統(tǒng)將模型系統(tǒng)內(nèi)壓力保持為指定壓力，通過(guò)溫度控制系統(tǒng)將模型系統(tǒng)內(nèi)溫度保持為指定溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述回壓控制系統(tǒng)包括：回壓閥、回壓緩沖容器、調(diào)壓閥。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述回壓閥的回壓調(diào)節(jié)范圍為0～30MPa，控制波動(dòng)幅度在±0.1MPa范圍內(nèi)，回壓閥為頂部加載式，預(yù)先給定一控制壓力，當(dāng)模型內(nèi)壓力超過(guò)給定壓力時(shí)自動(dòng)泄壓，保持模型出口壓力不變，工作壓力：30MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度控制系統(tǒng)為恒溫室。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫室通過(guò)熱風(fēng)對(duì)流循環(huán)方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫室具有保溫層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫室的保溫層與工作室隔板間內(nèi)置冷卻盤管，冷卻盤管內(nèi)通冷卻液。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述恒溫室設(shè)有觀察用的玻璃窗門。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：模型系統(tǒng)包括一維長(zhǎng)管巖心夾持器和三維模型系統(tǒng)，所述一維長(zhǎng)管巖心夾持器對(duì)含水合物地層的滲流性能進(jìn)行測(cè)試，三維模型系統(tǒng)通過(guò)控制改變生產(chǎn)井井底壓力、注熱溫度來(lái)優(yōu)化開(kāi)發(fā)參數(shù)，該一維長(zhǎng)管模型系統(tǒng)包括：一維長(zhǎng)管巖心夾持器(5)、襯套(6)、測(cè)壓孔(7)、測(cè)溫孔(8)、電阻率測(cè)量電極(9)；該一維長(zhǎng)管模型系統(tǒng)用于φ50×1200mm規(guī)格的巖心，驅(qū)替工作壓力16MPa，最大環(huán)壓25MPa；在襯套上布置測(cè)壓孔、測(cè)溫孔和電阻率測(cè)量電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天然氣水合物開(kāi)發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述三維模型系統(tǒng)包括：模型主體(1)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、模型井網(wǎng)(2)、模型支架(3)、底水腔；模型主體通過(guò)其兩端的短軸(4)架在模型支架上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使模型主體圍繞短軸旋轉(zhuǎn)到指定角度，模型井網(wǎng)設(shè)在模型主體上，底水腔設(shè)在模型主體的下部，底水腔是一個(gè)大的空腔，流體通過(guò)底水腔均勻進(jìn)入模型主體內(nèi)的砂層，模型支架的一端設(shè)置升降機(jī)構(gòu)來(lái)使模型主體的對(duì)應(yīng)端抬升或降低，在模型主體上布置13個(gè)溫度傳感器接口、5個(gè)壓力傳感器接口、13×3個(gè)電阻傳感器電極。