[發(fā)明專利]天然氣水合物試采模擬裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711240371.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107780888B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 吳能友;胡高偉;萬義釗;陳強;李彥龍;黃麗;劉昌嶺;王代剛;卜慶濤
• 申請（專利權）人: 青島海洋地質研究所
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/34;E21B47/008
• 代理公司: 青島匯智海納知識產(chǎn)權代理有限公司 37335
• 代理人: 萬桂斌

1.一種天然氣水合物試采模擬裝置，其特征在于，包括仿真實驗井、電潛泵舉升系統(tǒng)、地層模擬配注系統(tǒng)、分離計量系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；

所述仿真實驗井包括井筒，設置在井筒內的第一油管、第二油管和電潛泵舉升系統(tǒng)井下機組；

所述地層模擬配注系統(tǒng)包括空氣壓縮注入裝置和水-砂混合注入裝置，空氣壓縮注入裝置與第一油管連接，水-砂混合注入裝置與第二油管連接；

所述分離計量系統(tǒng)包括除砂器、水氣分離器和流量計，電潛泵舉升系統(tǒng)的流體出口與除砂器相連，除砂器與水氣分離器連接，水氣分離器的氣相出口與空氣壓縮注入裝置連接，水氣分離器的液相出口與水-砂混合注入裝置連接；水氣分離器的氣相出口和液相出口處均設置流量計；

所述監(jiān)控系統(tǒng)與電潛泵舉升系統(tǒng)和地層模擬配注系統(tǒng)分別連接；

所述空氣壓縮注入裝置包括空氣壓縮機和儲氣罐，儲氣罐與第二油管連接；

所述水-砂混合注入裝置包括儲水罐、儲砂箱和混合箱，儲水罐和儲砂箱分別與混合箱連接，混合箱與第一油管連接，混合箱與第一油管之間設置注入泵；

所述仿真實驗井的井口處設置環(huán)形鋼板；

所述仿真實驗井包括設置在井筒內的表層套管和生產(chǎn)套管，第一油管和第二油管設置于表層套管和生產(chǎn)套管環(huán)空。

2.根據(jù)權利要求1所述的模擬裝置，其特征在于，所述水氣分離器的氣相出口設置孔板流量計，液相出口設置電磁流量計。

3.根據(jù)權利要求1所述的模擬裝置，其特征在于，所述仿真實驗井的井身為一開保守結構。

4.根據(jù)權利要求1所述的模擬裝置，其特征在于，所述第一油管和第二油管的入口傾斜設置。

5.一種采用權利要求1所述的天然氣水合物試采模擬裝置的天然氣水合物試采模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)檢查天然氣水合物試采模擬裝置的管路連接，開啟監(jiān)控系統(tǒng)，設置試采模擬裝置的初始參數(shù)；

(2)啟動地層模擬配注系統(tǒng)，儲氣罐中的壓縮空氣通過第二油管注入人工井底，儲水罐中的水、儲砂箱內的砂按比例進入混合罐中混合，經(jīng)注入泵增壓后通過第一油管注入人工井底；

(3)電潛泵舉升系統(tǒng)將人工井底的水、氣、砂三相混合物舉升至井口，通過管線流入除砂器進行除砂，經(jīng)過除砂后的流體流入水氣分離器進行水、氣兩相分離，并采集氣相流量數(shù)據(jù)和水相流量數(shù)據(jù)，氣體返回儲氣罐，水返回儲水罐，砂進入烘干器，烘干后稱重。

6.根據(jù)權利要求5所述的模擬方法，其特征在于，改變試采模擬裝置的操作參數(shù)，重復步驟(2)和(3)，通過監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測并分析不同參數(shù)影響下的歷史工作曲線變化規(guī)律。