[發明專利]一種模擬天然氣水合物開采近井堵塞和解堵的實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202110237467.8
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113062713B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 閆傳梁;陳勇;程遠方;李淑霞;陸程
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B49/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種模擬天然氣水合物開采近井堵塞和解堵的實驗裝置，其特征在于，包括高壓反應釜(14)、注入管道和排出管道；

所述高壓反應釜(14)置于恒溫箱(15)內，高壓反應釜(14)包括反應釜本體、頂蓋(14-1)和底蓋(14-6)，頂蓋(14-1)上設置有注入孔和加壓孔，底蓋(14-6)上設置有排出孔，反應釜本體側壁近頂蓋(14-1)一側設置有溫度傳感器安裝孔，用于固定溫度傳感器(14-8)，反應釜本體側壁近底蓋(14-6)一側等間距設置有多個壓力傳感器安裝孔，用于固定壓力傳感器(14-7)，溫度傳感器(14-8)和壓力傳感器(14-7)均通過數據信號傳輸線與數據處理系統相連接，反應釜本體內部設置有帶中心孔的活塞(14-3)，活塞(14-3)與底蓋(14-6)之間設置有一對防砂網(14-5)，其中一個與底蓋(14-6)固定連接，另一個與活塞(14-3)相固定，活塞(14-3)與頂蓋(14-1)之間的空間為液壓空腔，加壓孔通過第一管道與液壓油罐(38)相連接，用于向活塞(14-3)施加壓力，第一管道靠近液壓油罐(38)一端依次設置有液壓壓力表(35)、液壓閥(36)和液壓泵(37)；

所述注入管道一端置于恒溫箱(15)內部，依次穿過頂蓋(14-1)的注入孔和活塞(14-3)的中心孔與高壓反應釜(14)相連接，另一端置于恒溫箱(15)外部與注入系統相連接，恒溫箱(15)外部靠近恒溫箱(15)入口端的注入管道上設置有注入流體壓力表(11)，恒溫箱(15)內部靠近高壓反應釜頂蓋(14-1)一側的注入管道呈螺旋形結構，注入系統包括甲烷氣瓶(10)和儲水罐(1)，甲烷氣瓶(10)通過第二管道與注入管道相連接，第二管道近甲烷氣瓶(10)一端依次設置有進氣閥(7)、氣體增壓泵(8)和甲烷氣瓶閥(9)，儲水罐(1)通過第三管道與注入管道相連接，第三管道近儲水罐(1)一端依次設置有進水閥(6)、恒流水閥(5)和恒流泵(2)，第三管道上設置有增壓分路，增壓分路與第三管道相連通，增壓分路的進液端設置于恒流泵(2)與恒流水閥(5)之間，出液端設置于恒流水閥(5)與進水閥(6)之間，增壓分路進液端一側依次設置有增壓水閥(3)和液體增壓泵(4)；

所述排出管道一端置于恒溫箱(15)內部，穿過底蓋(14-6)的排出孔與高壓反應釜(14)相連接，另一端置于恒溫箱(15)外部，分別與氣液回收系統和注酸系統相連接，恒溫箱(15)外部靠近恒溫箱(15)出口端一側排出管道上依次設置有出口閥(16)、背壓閥(17)和排出流體壓力表(18)，氣液回收系統包括流出氣體儲罐(34)、流出液體儲罐(21)和廢液罐(22)，流出氣體儲罐(34)通過第四管道依次與氣液分離器(32)和排出管道相連接，第四管道靠近排出管道一側設置有氣液閥(31)，氣液分離器(32)與流出氣體儲罐(34)之間的管道上設置有濕式氣體流量計(33)，流出液體儲罐(21)通過第五管道與排出管道相連接，第五管道靠近流出液體儲罐(21)一側依次設置有水流出閥(19)和液體流量計(20)，廢液罐(22)通過第六管道與排出管道相連接，第六管道靠近廢液罐(22)一側設置有廢液閥(23)，注酸系統包括混酸容器(26)，混酸容器(26)的進液端通過注酸管道分別與鹽酸儲罐(28)和氫氟酸儲罐(29)相連接，混酸容器(26)與鹽酸儲罐(28)相連的注酸管道上設置有鹽酸閥(27)，與氫氟酸儲罐(29)相連的注酸管道上設置有氫氟酸閥(30)，混酸容器(26)的出液端通過第七管道與排出管道相連接，第七管道靠近混酸容器(26)一側依次設置有酸壓泵(25)和進酸閥(24)。

2.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物開采近井堵塞和解堵的實驗裝置，其特征在于，所述高壓反應釜(14)采用不銹耐酸鋼體制成，呈圓柱體結構，反應釜本體與頂蓋(14-1)、底蓋(14-6)均為螺紋連接。

3.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物開采近井堵塞和解堵的實驗裝置，其特征在于，所述鹽酸儲罐(28)內設置有濃度為10％的鹽酸，氫氟酸儲罐(29)內設置有濃度為8％的氫氟酸。

4.根據權利要求1所述的一種模擬天然氣水合物開采近井堵塞和解堵的實驗裝置，其特征在于，所述活塞(14-3)外部套設有丁基橡膠密封圈(14-4)，與高壓反應釜(14)內壁相緊貼。