[发明专利]煤层气垂直井产气量测试模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于煤层气安全生产技术领域，尤其涉及一种煤层气垂直井产气量测试模拟装置。

背景技术

煤层气产业是“高风险、高投入、回报周期长”的产业，这一产业特点决定了在地面进行煤层气的开发前进行比较准确的经济评价就显得非常重要。能否获得利润，是由投入和产出两个条件决定的。投入中的重要指标包括钻井、测井、固井、压裂和排采等工程费用及管理方面的费用，工程方面的费用相对来说比较透明，经济评价时与实际出入不是很大，管理方面的费用根据经验也是比较容易估算的，与实际的出入也不大。煤层气产出中的重要指标是单位面积、单位时间内的产气量，产气时间、价格等组成。价格是比较容易估计的。因此，单位面积、单位时间内的产气量及产气时间的准确判断与否直接决定了经济评价的准确程度。

为了获得比较准确的产能，国内外研究者采用体积法、理论公式与体积结合法、采收率预测法、历史拟合与数值模拟等方法对产能进行了研究。体积法的重要缺陷在于未过多考虑地质和工程因素对产能的影响，预测结果与实际出入很大；理论公式与体积结合法相对体积法来说是一种进步，相对考虑了一些储层参数对产能的影响，产能预测结果与体积法相比有所提高，但因其未考虑产气的中间过程，但与实际结果之间出入还是比较大；采收率预测法也是基于理论计算，把整个储层作为黑盒子进行处理，也未过多考虑产气的中间过程，预测结果也不甚理想。数值模拟方法与历史拟合法相结合是目前采用比较多的方法，主要是通过排采数据，调整模拟参数，使其与历史排采数据相对比较吻合，但这种方法人为控制因素很大，在没有排采数据的地区，预测结果受人为干扰很大，而不能比较客观地做出比较准确的评价。如何针对不同的煤储层特征，得出比较准确的煤层气井的产能，则是有的放矢实施地面煤层气工程、是减少工程投资风险、提高煤层气产业在人们心目中地位的重要保障。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种煤层气井产能预测准确的煤层气垂直井产气量测试模拟装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：煤层气垂直井产气量测试模拟装置，包括煤储层模拟系统、渗透率测试系统、数据显示控制系统和抽采模拟控制系统，煤储层模拟系统、渗透率测试系统和抽采模拟控制系统顺次通过管道连接，煤储层模拟系统、渗透率测试系统和抽采模拟控制系统分别通过数据线与数据显示控制系统连接。

所述煤储层模拟系统包括构造相同的三个部分，每个部分均包括高压金属缸、高压气瓶、第一储水容器、第一气体压缩机、第一气管、第一水管、第一注水泵、第一气体流量计、第一液体流量计、第一压力传感器、第一PID阀、第二压力传感器和第二PID阀，相邻两个高压金属缸之间通过第一连接管连接，高压气瓶通过第一气管连接到第一连接管上，第一水管两端分别与第一储水容器和第一气管连接，第一气体压缩机、第一气体流量计、第一压力传感器、第一PID阀沿气流方向顺次设在第一气管上，第一注水泵、第一液体流量计、第二压力传感器和第二PID阀沿水流方向顺次设在第一水管上，第一连接管上设有第三压力传感器和第三PID阀；第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第一PID阀、第二PID阀和第三PID阀通过所述数据线分别与数据显示控制系统连接。

所述渗透率测试系统包括气液分离器、第二注水泵、第四压力传感器、第二液体流量计、第二气体压缩机、第五压力传感器、第二气体流量计和气液混合器，气液分离器通过第二连接管与其中一个高压金属缸连接，第二连接管上设有第六压力传感器和第四PID阀，气液分离器的出气口与气液混合器的进口通过第二气管连接，气液分离器的出液口通过第二水管与第二气管连接，第二气体压缩机、第五压力传感器、第二气体流量计沿气流方向顺次设在第二气管上，第二注水泵、第四压力传感器、第二液体流量计沿水流顺次设在第二水管上；第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器和第四PID阀通过所述数据线分别与数据显示控制系统连接。