本发明专利技术公开了一种煤层气分支井排采控制模拟装置，包括主管路和至少两个分支管路，主管路的前端连接用于模拟排采控制的抽气装置，主管路的后端连通连接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端连通后连接水压输入装置和/或气压输入装置，主管路和分支管路结构相同均为煤储层模拟管路，煤储层模拟管路上从前至后依次设有流量计、煤粉过滤装置和煤样容器。本发明专利技术是针对多分支水平井排采时压力传递变化复杂，产水量、产气量忽大忽小，排采难以控制的前提，研制出一种煤层气分支井排采控制模拟装置，模拟不同煤体结构、不同水文地质条件、不同渗透性、不同储层压力情况，以便查明不同情况下排采时压力传递半径、产水量、产气量、煤粉等的变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤层气分支井排采控制模拟装置。
技术介绍
我国煤层气资源非常丰富，最新ー轮(2009年)全国油气资源评价结果显示，目前中国埋深2000米以浅煤层气地质资源量36. 81万亿立方米，1500米以浅煤层气可采资源量10. 9万亿立方米。煤层气资源量远远超过美国，但目前实际利用的煤层气产量却是微乎其微，其主要原因有两方面ー是我国煤层大多数是低孔、低渗、低压、低的流体渗流动能；ニ是开展不同开发技术的系列化试验研究力度不够，导致开发工程技术一直没有突破。垂直井和水平井是目前地面煤层气开发的两种主要井型。煤层气垂直井钻井技术简单，技术成熟，对于我国大多数的低滲透煤层，常规直井开发技术永远摆脱不了“点”的局 限性，通常以有限的井筒影响范围来设计钻井和完井方案以及储层改造措施。实际上煤层气的产出更要考虑“面”的影响，要综合考虑整个气藏范围内微裂隙分布规律、储层地应カ场、流体渗流动カ场的互动影响。多分支水平井正是利用面积快速排水降压来大规模提高产量，相比直井压裂技木，具有一定的优势。目前的多分支水平井的水平段钻井后，一般未采取任何的防护措施(比如下筛管等)，因煤层裂隙相对比较发育，弹性模量比较低，导致钻井结束后水平段的井眼很不稳定，很容易坍塌。当下入排采设备进行排采时，多分支水平井的供液面积相对比较大，且煤层是非均匀质较强的储层，而且由于分支数目比较多，压カ传递变化规律比较复杂，造成各个分支中水的流出难以预测，増加了排采控制的难度。若排采时排采工作制度控制不当，很容易造成流出的水忽多忽少，造成煤储层中煤粉的移动，导致滲透率下降，影响后期的产气量；当煤层气井产气后，各个分支中压カ传递半径的不统一，解吸半径的不同，导致其分支中产气量的不同，若排采工作制度不当，可能引起产气量忽大忽小，引起煤粉的移动，煤储层渗透率的变化，有些伤害甚至是致命的，可能导致后期不产气或产气很少。如何针对不同的水文地质条件、压カ传递半径、解吸半径的不同、煤体结构等的不同，制定相对比较合理的排采工作制度，是维持较好的储层渗透性，提高分支井产气量的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对多分支水平井排采时压カ传递变化复杂，产水量、产气量忽大忽小，排采难以控制的前提，研制出一种煤层气分支井排采控制模拟装置，模拟不同煤体结构、不同水文地质条件、不同滲透性、不同储层压力情況，以便查明不同储层地质条件情况下、不同排采工作制度下、排采时压カ传递半径、产水量、产气量、煤粉等的变化，得出不同情况下相对合理的排采工作制度，尽量降低对储层的伤害，延长煤层气分支井的产气高峰，为提高多分支水平井产气量提供理论指导。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种煤层气分支井排采控制模拟装置，包括主管路和至少两个分支管路，主管路的后端连接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端连通后连接水压输入装置和/或气压输入装置，主管路和分支管路结构相同均为煤储层模拟管路，煤储层模拟管路上从前至后依次设有流量计、煤粉过滤装置和煤样容器。所述煤样容器通过管子连接围压泵，管子上设有压力表，围压泵为用于向煤样容器内増加气压以模拟煤储层所受围压的气泵。煤粉过滤装置包括带有进、出口的过滤容器，过滤容器内设滤网，滤网将过滤容器分成两腔室，过滤容器的进、出口分别位于滤网的两侧。所述水压输入装置为水压输入管路，水压输入管路上从前至后依次设有压カ传感器、PID调节阀、开关阀、注水泵和水箱。主管路的前端连接用于模拟排采控制的抽气装置。所述气压输入装置为气压输入管路，气压输入管路上从前至后依次设有压カ传感器、空气压缩机、PID调节阀、减压阀、开关阀和高压气瓶。 所有流量计、压カ表以及压力传感器均连接计算机数据采集系统。所述主管路的前端通过回压阀连接抽气缸，抽气缸再连接抽气装置，抽气缸的侧壁还分别通过两连接管分别连通有气囊和集水瓶，连接管上也均设有流量计。所述抽气装置为柱塞式抽气装置，其包括滑动连接在抽气缸内的柱塞和连接柱塞的动カ装置，所述煤样容器为胶套管。所述高压气瓶中设置高压气体为CO2或者N2或者He或者瓦斯气体。本专利技术所述的煤层气分支井排采控制模拟装置具有如下有益效果所有分支管路汇合到一起并与主管路串联，并且主管路和分支管路均为煤储层模拟管路，这样就组成了整个分支井煤储层模拟系统。其中，气压输入装置主要用以模拟排采时储层中游离气的气压及模拟产出的气量；水压输入装置模拟排采时储层中的水的压カ及水的流量。煤储层模拟管路主要用于模拟不同裂隙发育程度的煤和煤所处的应カ状态。抽气装置主要是模拟排采控制，使模拟排采时的压カ变化，是主管路与分支管路的前后产生压差，把煤样中的水和气体能抽出来，进而来控制气压、水压、气流量、水流量。计算机数据采集系统主要用于把采集的数据在计算机上进行显示。综上，本专利技术的优点为(1)本专利技术可以在不同煤体变形特征、不同排采阶段、不同分支数目、不同围压、不同排采强度下模拟分支井排采过程中各物性參数的变化规律。(2)本专利技术可为煤层气分支井不同煤体变形特征、不同排采阶段、不同分支数目、不同围压下合理排采工作制度的制定提供理论指导。附图说明图I是本专利技术的结构示意 图2是滤网的结构示意图。具体实施例方式由图I和图2所示的一种煤层气分支井排采控制模拟装置，包括主管路9和三个分支管路29。主管路9的前端连接用于模拟排采控制的抽气装置，并且为主管路9的前端通过回压阀18先连接ー抽气缸21，抽气缸21再连接抽气装置，抽气缸21的侧壁还分别通过两连接管分别连通有气囊27和集水瓶28，连接管上均设有流量计16A。所述抽气装置为柱塞式抽气装置，柱塞式抽气装置包括滑动连接在抽气缸21内的柱塞和连接柱塞的动カ装置，所述动カ装置为电机26，电机26的输出轴通过带传动装置24带动ー转轴23，转轴23通过一曲柄滑块机构22带动柱塞杆20上下运动，柱塞杆20的底端设有滑块19，滑块19的外壁与抽气缸21的内壁相贴合，这样，转轴23转动时，可带动柱塞杆20在抽气缸21内上下滑动，进行抽气。电机26的输出轴上设有速度传感器25。当然，本专利技术不拘泥于上述形式，动カ装置也可用气压缸或者液压缸代替或者直接手动上下提升也可，能实现带动柱塞杆20上下运动均可，并且抽气装置也可直接用与连接抽气缸21连接的抽气泵代替也可。抽气装置构成了排采控制模拟系统，排采控制模拟系统将通过煤储层模拟系统主管路9、分支管路29的煤样10中的气和水排出，并为主管路9和分支管路29的前侧部分提供一定的压值。其中电机26转速可根据实验需求进行调整，为保证排采过程中样品装置系统压降的连续性，特在主管路9前安装回压阀18。主管路9的后端连接所有分支管路29的前端,并且为所有分支管路29的前端先连通后再接入主管路9的后端。所有分支管路29的后端先连通后再同时连接水压输入装 置和气压输入装置，水压输入装置和气压输入装置用于向各分支管路29输入必要的气压和水压。所述水压输入装置为水压输入管路30，水压输入管路30的高压管线上从前至后依次设有压力传感器8、PID调节阀6、开关阀3、注水泵5和水箱1，水箱I为3mX3mX2m。所述气压输入装置为气压输入管路31，气压输入管路31的管线上从前至后依次设有压力传感器8、空气压缩机7、PID调节阀6、减压阀4、开关阀3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤层气分支井排采控制模拟装置，其特征在于：包括主管路和至少两个分支管路，主管路的后端连接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端连通后连接水压输入装置和/或气压输入装置，主管路和分支管路结构相同均为煤储层模拟管路，煤储层模拟管路上从前至后依次设有流量计、煤粉过滤装置和煤样容器。
【技术特征摘要】
1.一种煤层气分支井排采控制模拟装置，其特征在于包括主管路和至少两个分支管路，主管路的后端连接所有分支管路的前端，所有分支管路的后端连通后连接水压输入装置和/或气压输入装置，主管路和分支管路结构相同均为煤储层模拟管路，煤储层模拟管路上从前至后依次设有流量计、煤粉过滤装置和煤样容器。2.如权利要求I所述的煤层气分支井排采控制模拟装置，其特征在于所述煤样容器通过管子连接围压泵，管子上设有压力表，围压泵为用于向煤样容器内增加气压以模拟煤储层所受围压的气泵。3.如权利要求2所述的煤层气分支井排采控制模拟装置，其特征在于煤粉过滤装置包括带有进、出口的过滤容器，过滤容器内设滤网，滤网将过滤容器分成两个腔室，过滤容器的进、出口分别位于滤网的两侧。4.如权利要求3所述的煤层气分支井排采控制模拟装置，其特征在于所述水压输入装置为水压输入管路，水压输入管路上从前至后依次设有压力传感器、PID调节阀、开关阀、注水泵和水箱。5.如权利要求4所述的煤层气分支井排采控制模拟装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪小明，林然，林晓英，李全中，张崇崇，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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