[實用新型]評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置

有效

• 申請號: 201921226794.8
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN210858697U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 寧伏龍;方翔宇;王林杰;王冬冬;劉志超;胡維;劉志輝;歐文佳
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;E21B43/08
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 鄒桂敏

1.評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：包括高壓反應釜、高低溫恒溫箱、水合物樣品制備系統、壓力控制系統、氣液固分離系統和數據采集系統，水合物樣品制備系統、壓力控制系統、氣液固分離系統和數據采集系統均與高壓反應釜連接；所述高壓反應釜設置在高低溫恒溫箱內，高低溫恒溫箱用于控制高壓反應釜內的溫度，從而模擬海底水合物儲層的溫度環境；所述高壓反應釜中部安裝有貫穿其側壁的剛性管，剛性管為水平狀態，用于模擬進行水合物開采的水平井，剛性管的一端位于高壓反應釜內，剛性管的另一端位于高低溫恒溫箱內，剛性管位于高壓反應釜內的一端設有等間距開孔且外層安裝有防砂篩網，剛性管位于高低溫恒溫箱內的一端與氣液固分離系統連通，氣液固分離系統用于收集實驗過程中產生的氣體、液體和固體；所述高壓反應釜的側壁中設有上流體進口和下流體進口，上流體進口和下流體進口分別位于高壓反應釜的上半部分和下半部分，上流體進口和下流體進口均與水合物樣品制備系統連通，水合物樣品制備系統用于制備含水合物沉積物試樣；所述高壓反應釜內頂部和底部分別設有上驅動堵頭和下驅動堵頭，上驅動堵頭和下驅動堵頭上分別固定上移動防砂活塞和下移動防砂活塞，上驅動堵頭和下驅動堵頭均與壓力控制系統連通，壓力控制系統用于控制高壓反應釜內的軸壓與回壓；所述數據采集系統用于采集反應釜內的物理狀態信息。

2.根據權利要求1所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：所述水合物樣品制備系統分為供水分路和供氣分路，供水分路包括循環恒溫水浴和平流泵以及第一閥門，循環恒溫水浴、平流泵、第一閥門通過高壓管路依次連通，供氣分路包括氣瓶、氣體增壓泵、高壓儲罐和調壓閥以及第二閥門、第三閥門、第四閥門和第五閥門，氣瓶、第二閥門、氣體增壓泵、第三閥門、高壓儲罐、第四閥門、調壓閥、第五閥門通過高壓管路依次連通，高壓儲罐上連接第一壓力表，供水分路和供氣分路并線后分別與上流體進口和下流體進口連通。

3.根據權利要求2所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：所述氣液固分離系統分為氣液相分路和固相分路，氣液相分路包括集氣瓶、集水瓶、氣體流量計、氣液分離器和濾網，集氣瓶、氣體流量計通過高壓管路依次連通并接入氣液分離器，集水瓶接入氣液分離器，氣液分離器通過高壓管路與剛性管位于高低溫恒溫箱內的管體連接且高壓管路與剛性管連接處設置濾網，固相分路包括出砂取樣器、分離拆卸口以及第六閥門，出砂取樣器通過分離拆卸口與剛性管位于高低溫恒溫箱內的端部連接，第六閥門設置在剛性管上且位于分離拆卸口與濾網之間。

4.根據權利要求3所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：所述高壓反應釜設置在支架上，支架兩側設有軸座，所述高壓反應釜中部通過轉軸安裝在軸座上，使高壓反應釜可繞轉軸旋轉，轉軸垂直于剛性管，所述軸座上設有鎖定件，鎖定件用于鎖緊轉軸。

5.根據權利要求4所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：還包括牽拉繩，牽拉繩兩端均設有掛鉤，所述高壓反應釜底部和支架上均設有掛環，兩掛環的直線距離大于牽拉繩的長度。

6.根據權利要求5所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：所述壓力控制系統分為軸壓分路和回壓分路，軸壓分路包括手搖泵和緩沖罐以及第七閥門、第八閥門、第九閥門，手搖泵、第七閥門、緩沖罐通過高壓管路依次連通后，分為兩路分別與上驅動堵頭和下驅動堵頭連通且兩通路上分別設有第八閥門和第九閥門，緩沖罐上連接第二壓力表，回壓分路包括回壓閥與第十閥門，回壓閥、第十閥門依次設置在氣液分離器與剛性管之間的管路上。

7.根據權利要求6所述的評價水合物開采過程中水平井內出砂與防砂的裝置，其特征在于：所述數據采集系統包括兩個溫度傳感器、兩個壓力傳感器、兩個位移傳感器和計算機，兩個溫度傳感器分別設置在高壓反應釜內剛性管的上下兩側，溫度傳感器用于監測高壓反應釜內的溫度，兩個壓力傳感器分別設置在高壓反應釜內剛性管的上下兩側，壓力傳感器用于監測高壓反應釜內的孔隙壓力，兩個位移傳感器分別設置在上驅動堵頭和下驅動堵頭上，位移傳感器用于監測地層沉降情況，溫度傳感器、壓力傳感器和位移傳感器均通過數據采集信號線接入計算機。