[實用新型]井筒流動干擾實驗裝置

有效

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• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN206804627U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 張堃;郝繼達;胡隨;畢井龍;曾玉坤
• 申請（專利權）人: 山西頁巖氣有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01F1/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源,武建云

技術領域

本實用新型屬于能源開采領域，具體為關于煤層氣、頁巖氣、砂巖氣共采層間干擾研究的試驗裝置。

背景技術

當前社會經濟快速發(fā)展，優(yōu)質常規(guī)天然氣開采已經無法滿足工業(yè)社會的需要，非常規(guī)天然氣凸顯出越來越重要的地位，美國的頁巖氣成功開采引發(fā)了世界能源革命，中國當前也在大規(guī)模試驗非常規(guī)氣的開采。

煤層氣、頁巖氣、致密砂巖氣作為三種常見的非常規(guī)天然氣在山西沁水盆地海陸過渡相地層中基本處于同一或者相鄰的層位，目前主要以煤層氣開采為主，砂巖氣、頁巖氣開采基本沒有考慮，從經濟效益最大化的考慮，三種氣體一起采出是最經濟的，但是由于各層壓力系統(tǒng)不一致，當各個層位被打開后，可能會面臨層間干擾的問題，如何模擬井下的層間干擾，是三氣共采的重要研究課題。本實驗裝置將提供這方面的嘗試。

發(fā)明內容

由于煤層氣、頁巖氣、砂巖氣共采可能有層間干擾問題，三氣共采并不一定會導致產量增加，因此本實用新型的目的是提供一種實驗裝置，用于研究三氣共采中不同壓力系統(tǒng)下的層間干擾問題，研究三氣共采是否比單層開采更經濟。

本實用新型是采用如下技術方案實現的：

一種井筒流動干擾實驗裝置，包括缸筒，所述缸筒內依次裝填煤粉作為煤層、裝填砂巖粉作為砂巖層、裝填頁巖粉作為頁巖層，所述煤層和砂巖層之間、砂巖層和頁巖層之間分別采用封隔器封隔，所述煤層、砂巖層、頁巖層內均放置有加壓裝置；所述缸筒內預埋有主井筒，所述主井筒底部位于煤層內并安裝有煤層閥門、且筒壁上開有進氣孔；所述主井筒位于砂巖層內連接采氣支路Ⅰ，所述采氣支路Ⅰ安裝有砂巖層閥門、且筒壁上開有進氣孔；所述主井筒位于頁巖層內連接采氣支路Ⅱ，所述采氣支路Ⅱ安裝有頁巖層閥門、且筒壁上開有進氣孔；所述主井筒穿出缸筒后連接導氣管，所述導氣管上安裝流量測量裝置；所述缸筒外安裝巖心夾持器；所述缸筒的上部、中部、下部連接三根充氣管，分別與頁巖層、砂巖層、煤層相通。

缸筒作為煤粉、砂巖、頁巖氣的承載體。巖心夾持器用于對巖樣加圍壓。充氣管對煤層、砂巖層、頁巖層注入甲烷氣體。井筒作為產氣通道。加壓裝置對巖樣加覆壓。流量測量裝置用于測量井筒產氣量。封隔器完成煤層、頁巖層、砂巖層的封隔。本實驗裝置首先用均勻煤粉填充至缸筒中，大約充填1/3的體積，然后用封隔器封隔，繼續(xù)用砂巖粉填充至缸筒，大概充填1/3的體積，然后用封隔器封隔，繼續(xù)用頁巖填充缸筒，充填剩下的體積，用巖心夾持器加圍壓，位于缸筒各層的加壓裝置分別對煤粉、頁巖、砂巖加入壓力，持續(xù)加壓24小時，待煤層、頁巖、砂巖完全壓實，通過充氣管注入甲烷氣體，持續(xù)48小時，待煤層、砂巖層、頁巖層完全飽和甲烷氣體，調節(jié)充氣管壓力至恒定壓力。打開主井筒，首先打開煤層閥門，待穩(wěn)定后測量從主井筒流出的煤層氣流量。接著打開砂巖層閥門，記錄兩個層位打開后共同的產氣量，至穩(wěn)定；最后打開頁巖層閥門，記錄三個層位打開后共同的產氣量，至穩(wěn)定。

本實用新型設計合理，提供了研究三氣共采不同壓力系統(tǒng)下的井筒干擾的試驗裝置，簡單易行。

附圖說明

圖1表示本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-缸筒，2-煤層，3-砂巖層，4-頁巖層，5-主井筒，6-采氣支路Ⅱ，7-采氣支路Ⅰ，8-煤層閥門，9-砂巖層閥門，10-頁巖層閥門，11-加壓裝置，12-充氣管，13-巖心夾持器，14-導氣管，15-流量測量裝置，16-封隔器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。