[發(fā)明專利]一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910072207.2
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109538200A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢義良;劉文;趙鑫;胡冠華
• 申請（專利權(quán)）人: 北京瑞萊博石油技術(shù)有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

本發(fā)明涉及一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)，在高壓艙體的內(nèi)腔的中下部設(shè)有防砂濾芯，在防砂濾芯的下部形成注氣腔體，在注氣腔體中布設(shè)有環(huán)形盤管，環(huán)形盤管設(shè)有環(huán)形盤管入口和環(huán)形盤管出口，環(huán)形盤管入口、環(huán)形盤管出口通過環(huán)形盤管密封接頭與高壓艙體的底部固定連接，環(huán)形盤管入口與外圍的油浴加熱設(shè)備的出口相連通，環(huán)形盤管出口與外圍的油浴加熱設(shè)備的入口相連通，進(jìn)而在環(huán)形盤管中充滿循環(huán)的熱油。本發(fā)明公開的孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)具有以下有益效果：1、結(jié)構(gòu)簡單。2、提高水合物藏的成藏實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和可靠性。3、提高實(shí)驗(yàn)效率，縮短實(shí)驗(yàn)周期。4、有效的消除了水合物孔道冰堵現(xiàn)象，保證了實(shí)驗(yàn)的可連續(xù)性與真實(shí)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于水合物藏前端的勘探開發(fā)等試驗(yàn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在水合物勘探及開發(fā)等領(lǐng)域中，需要經(jīng)常進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)室尺度的相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪M，進(jìn)行一些關(guān)于水合物藏的模擬實(shí)驗(yàn)，在此類實(shí)驗(yàn)?zāi)M過程中，經(jīng)常需要模擬實(shí)際地層的情況，就需要在一個(gè)高壓艙內(nèi)部填滿石英砂，通過沙子內(nèi)部注氣及注水操作，來模擬原始地層的情況，達(dá)到這些條件后，需要對水合物藏進(jìn)行成藏過程的模擬，這也是進(jìn)行其他一些綜合性開采、防砂等實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備性階段的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。

水合物成藏過程的模擬實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)低溫、高壓的環(huán)境下進(jìn)行的，在此條件下通過水分子和多個(gè)甲烷分子的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生水合物，這個(gè)過程中，需要設(shè)備長期保持低溫、高壓的實(shí)驗(yàn)條件，水合物實(shí)驗(yàn)的設(shè)備在整個(gè)模擬過程中，對成藏情況及溫度、壓力條件以及模型底部循環(huán)注氣需要進(jìn)行各種條件下的實(shí)時(shí)監(jiān)測，監(jiān)測在成藏過程中水合物的溫度及壓力變化情況，以判斷水合物成藏的階段及成藏的情況，成藏過程中，需要在前期填砂時(shí)，將沙子和水進(jìn)行一定比例的混合，然后將沙子放入高壓艙中，并且壓實(shí)操作，防止氣體和水沿著高壓艙內(nèi)部串流，在低溫下，沿著設(shè)備底部向高壓艙內(nèi)部注入甲烷氣體，提高水合物成藏的效率，在此循環(huán)過程中，會在氣體入口及測點(diǎn)入口等孔道或者通道經(jīng)常出現(xiàn)水結(jié)冰或者天然氣水合物形成的現(xiàn)象，會導(dǎo)致設(shè)備的孔道出現(xiàn)冰堵，因此設(shè)備實(shí)驗(yàn)效果會受到較大的影響而失效，氣體注入等環(huán)節(jié)會受到較大的影響，水合物成藏過程將不會徹底形成，因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往不能指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。針對此種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺陷，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，提出了一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn)，即本發(fā)明公開了一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)，其是在原有設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行局部優(yōu)化設(shè)計(jì)更改結(jié)構(gòu)，原有設(shè)備中，一般通過在內(nèi)部放置一定目數(shù)的石英砂模擬地層條件，并且在沙粒中提前混合一定比例的水，將沙子和水在模型內(nèi)部壓實(shí)后，將模型上蓋壓緊，并用螺栓緊固，在石英砂的底部提前預(yù)制了防沙濾芯，可以防止沙子泄露，同時(shí)將甲烷氣體從濾芯下端的腔體內(nèi)注入，然后和石英砂進(jìn)行充分混合，進(jìn)行循環(huán)向上注入，提高成藏效率。

本發(fā)明公開的一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，在防砂濾芯的下端，設(shè)計(jì)增加了環(huán)形盤管，環(huán)形盤管內(nèi)部填充加熱油浴，可以給甲烷氣體的入口通道加熱，加熱后的腔體，可以保證氣體及氣體通道不會因?yàn)樗衔锍刹匦纬深愃票鶢畹奈镔|(zhì)將設(shè)備的進(jìn)氣通道堵塞，同時(shí)加熱油浴可以在外部進(jìn)行控溫，通過加熱熱浴油的方式可以將已經(jīng)產(chǎn)生冰堵的孔道進(jìn)行解堵，將通道內(nèi)部的冰狀水合物分解并打通通道，通過在設(shè)備底部增加加熱盤管進(jìn)行防冰堵及解堵處理，此種結(jié)構(gòu)為水合物成藏過程的順暢和可靠提供了保障，為整體系統(tǒng)的準(zhǔn)確測量提供了保障，為科研中的參數(shù)提取提供了準(zhǔn)確的保證。

技術(shù)方案：一種防止水合物藏實(shí)驗(yàn)過程中孔道冰堵及解堵的結(jié)構(gòu)，在高壓艙體的內(nèi)腔的中下部設(shè)有防砂濾芯，在防砂濾芯的下部形成注氣腔體，其中：

在注氣腔體中布設(shè)有環(huán)形盤管，所述環(huán)形盤管設(shè)有環(huán)形盤管入口和環(huán)形盤管出口，環(huán)形盤管入口、環(huán)形盤管出口通過環(huán)形盤管密封接頭與高壓艙體的底部固定連接，環(huán)形盤管入口與外圍的油浴加熱設(shè)備的出口相連通，環(huán)形盤管出口與外圍的油浴加熱設(shè)備的入口相連通，進(jìn)而在環(huán)形盤管中充滿循環(huán)的熱油。