[发明专利]多角度水平分支井天然气开采模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油天然气行业天然气开发技术领域。特别涉及一种天然气开采室内模拟装置，是一种非常规天然气开发水平井专用物理模拟装置。

背景技术

目前，非常规天然气是一种非构造控制、大面积成藏的天然气，目前非常规天然气的主要类型有页岩气、煤层气和致密气三种。水平分支井是开发非常规天然气田的一种有效手段，它能显著提高非常规天然气藏勘探开发的综合效益。自1928年世界第一口水平井钻成后，水平井技术迅速发展，并且以每年3000-5000口水平井的速度增加，中国于1965年在四川盆地钻成了第一口水平井，2001年完成第一口水平分支井。先后在各个油田开始了水平井技术的应用，水平分支井开采过程中地层出砂特征、冲砂洗井工艺与直井中的工艺有很大的差别，不仅表现在作业难度的增加，而且还制约着工艺技术措施的制定和施工作业后的效果，主要是因为在一口水平井中同时存在直井段、造斜段、水平段、分支段四种井筒，特别是在长水平井井筒条件下，重力与水平分支井筒方向的复杂关系，影响了水平井筒内介质的存在形式和流动运移规律，加上复杂的水平井段轨迹，需要射孔的孔眼数目多、射孔方位多变、孔眼分布的差异，以及注液工艺、作业方式等都加大了水平井冲砂洗井难度；而目前水平井冲砂洗井工艺大多采用经验的方法，也就是一边观察，一边摸索，一边改进，根据现场具体情况进行调整，没有科学、定量的技术，在这种情况下，就很难进行工艺技术优化；从技术文献查询情况看，国外虽然对水平井技术的研究有较长的历史，但是有关水平分支井井筒冲砂洗井的技术文献尚未见到。因此，迫切需要研发一台既快速高效，又符合含气量测试试验原理的含气量快速解吸实验装置。

发明内容

本发明的目的是：提供一种多角度水平分支井天然气开采模拟装置，能模拟多角度、多分支井的开采技术参数，用来研究非常规天然气在水平分支井开采过程中地层出砂情况、研究冲砂工艺，研究水平井开采中多相渗流问题，为非常规天然气开采提供地层压力分布、排采制度等基础参数。

本发明采用的技术方案是：多角度水平分支井天然气开采模拟装置，主要由阀门、压力传感器、总管封头、多角度分支井模型、温度传感器、流量计、注入泵、供液池和储液池组成，其特征在于：多角度分支井模型由总管和分支管组成，在总管上焊接有4～12个分支管，分支管与总管联通，分支管的中心线与总管的中心线的夹角在25～65度之间，分支管的长度在500～1000mm之间。在总管的出液端外壁上固定有温度传感器，在总管的出液端部固定有总管封头，总管封头的进液端连接有管线和阀门，在总管封头到阀门之间的管线上连接有压力传感器。液体能通过总管封头、阀门和管线流出。在分支管和总管的进液端有端盖，端盖上连接有管线。该管线与注入泵连接，在分支管和总管进液端的端盖到注入泵之间的管线上串联有流量计和阀门，在分支管和总管进液端的端盖到注入泵之间的管线上连接有压力传感器。注入泵的进液口连接有管线，该管线连接到供液池。

为了进行测试不同角度、不同长度分支井的试验数据对比，所述的分支管两个为一组，每组分支管进液端的端盖连接一个注入泵。

所述的总管封头是由接头、小压帽、平垫、小密封圈、透明管、大压帽、大密封圈、封堵头、过滤网和滤网压帽组成。封堵头为阶梯形圆柱体，封堵头有中心孔。封堵头的大圆柱体端在总管端部内，在封堵头的大圆柱体端外壁与总管内壁之间有密封圈。大压帽与总管端部螺纹连接并固定封堵头。在封堵头的端部有过滤网，采用滤网压帽将过滤网固定在封堵头的端部。在封堵头的中心孔内有一个透明管。在封堵头小圆柱壁上开有窗口。在封堵头小圆柱的端部通过小压帽固定有接头。在接头端部与透明管端部之间有平垫，在透明管外壁与封堵头中心孔壁之间有O型密封圈。液体能通过过滤网进入封堵头内的透明管，通过透明管流出。能透过窗口看到透明管内的液体流动。液体能通过接头中心孔流出。