[實用新型]一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置

有效

• 申請號: 202022609975.8
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN213540354U
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 彭宏釗;黃紅星;陳東;吳建;許小林;王彩鵬
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣國家工程研究中心有限責任公司;江蘇聯友科研儀器有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B49/00;G09B25/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 丁桂紅

本實用新型涉及模擬裝置技術領域，具體涉及一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置，包括帶有模擬煤層的模擬箱體、豎直設于模擬箱體中間位置的井筒，還包括泵體、第一分離器、出水計量器、閥門、第二分離器、出氣計量器和數據采集及處理器；泵體的一端與井筒的上端部連接，泵體的另一端依次連接第一分離器和出水計量器；閥門的一端與井筒的上端部連接，閥門的另一端依次連接第二分離器和出氣計量器，出水計量器和出氣計量器均與數據采集及處理器電性連接；本實用新型基于煤粉遷移規律，采用模擬箱體和井筒共同作用，現場模擬水流速、煤粉的濃度、泵的排量對煤粉遷移和攜帶的影響，進而深度研究和了解煤粉遷移的原因，結構簡單，操作方便。

技術領域

本實用新型涉及模擬裝置技術領域，具體涉及一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置。

背景技術

煤層氣作為一種清潔環保能源，是常規天然氣的重要戰略補充，對國家緩解減排壓力、優化能源結構、實現經濟轉型有重要的戰略意義。其主要獲取方式是地面鉆井開采，利用人工井眼對煤層及其圍巖中的地下水進行抽排，從而降低煤儲層壓力，促使煤層中吸附的甲烷氣體解吸釋放，并經由油套環空運移至井口被收集。由于煤儲層應力敏感，故而在采集過程中，需要隨時了解掌握煤儲層的變化，以便及時調整排采強度，使煤層氣的開采實現最大化。煤儲層變化的最直接影響就是煤層氣井井筒內流體的流動特性及流型。即準確確定井筒內的流動狀況，為制定合理的排采制度，避免盲目抽采，實現產能最大化具有重要意義。

現在技術中，井筒在抽水過程中會引起煤層粉末的遷移，造成卡泵和堵塞管道的現象產生，為研究造成這一現象的原因，本申請有必要設計一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置，以解決上述現有技術問題。

實用新型內容

針對以上問題，本實用新型提供了一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置，通過模擬煤層氣的開采過程，用于研究和了解煤粉遷移的原因，結構簡單，操作方便。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種煤層氣井生產過程用井筒模擬裝置，包括帶有模擬煤層的模擬箱體、豎直設于模擬箱體中間位置的井筒，還包括泵體、第一分離器、出水計量器、閥門、第二分離器、出氣計量器和數據采集及處理器；所述泵體的一端與井筒的上端部連接，所述泵體的另一端依次連接第一分離器和出水計量器；所述閥門的一端與井筒的上端部連接，所述閥門的另一端依次連接第二分離器和出氣計量器，所述出水計量器和出氣計量器均與數據采集及處理器電性連接；

所述井筒包括外筒、設于外筒內部的內筒、以及井頭，所述井頭通過法蘭盤與外筒連接，所述井頭的頂端連接有拉桿。

優選地，所述井筒與閥門之間設有第一壓力傳感器，所述模擬箱體的上端部設有第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器均與數據采集及處理器電性連接；所述模擬箱體的下端部一側連接注氣管，所述模擬箱體的下端部另一側連接注水管。

優選地，所述外筒的下端部設有若干個射孔孔眼，若干個射孔孔眼均勻間隔分布于外筒的外表面。

優選地，所述內筒的底部設有第一單向頭，所述第一單向頭的底部設有內筒外帽，所述第一單向頭的上方設有活塞，所述活塞的上方連接第二單向頭，所述拉桿延伸至內筒內部并與第二單向頭連接。

優選地，所述拉桿與井頭之間設有壓帽，所述壓帽與拉桿之間設有第一墊圈和第二墊圈。

優選地，所述外筒的底部設有外筒外帽。

本實用新型有益效果：

本實用新型基于煤粉遷移規律，采用模擬箱體和井筒共同作用，現場模擬水流速、煤粉的濃度、泵的排量對煤粉遷移和攜帶的影響，進而深度研究和了解煤粉遷移的原因，避免實際煤層氣井生產過程中易造成卡泵和堵塞管道的現象，結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的流程示意圖；