[发明专利]一种多层叠置煤层气藏开采层间干扰机制模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层叠置煤层气藏开采层间干扰机制模拟装置。

背景技术

经过近30年努力，中国煤层气产业初步步入规模化生产，在阜新盆地、沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘等实现了商业化开采，2011年地面煤层气产量23亿立方米。然而，也存在一些问题，比如沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘均以开发上主煤层为主，开启下主煤层后煤层气井产量一般反倒下降，因此对于不同煤组煤层气合采开采相互干扰机理认识不清。另一方面，寻找接替煤层气开发基地也是煤层气产业稳定发展另一个重要方面，南方多煤层区勘探井发现具有较高煤层气产气能力，然而对于多大30多层煤层气层群如何高效开发煤层气，需要我们查明产层干扰机制。因此，总的来说，多层叠置的煤层气藏开采层间干扰机制研究，对于我们解放深部煤层气资源，需找接替煤层气能源基地意义重大。

另一方面，针对目前常规油气领域，很多油田都采用大套合采的方式，然而由于部分地区垂向非均值强、层间矛盾大的生产井不利，亦缺乏有效分析多层合排能量驱动方式及其对生产曲线影响的理论和相应实验方法。

现有的技术方案体现在两方面，一是：理论研究获得的经验公式或者模型，如秦勇等(2008，2011，2012)，张士奇等(1996)，鲜波等(2007)，周延军等(2011)。二是，数值模拟分析方法，如傅雪海等(2012)对南方多层煤层气藏合排压力干扰进行了数值分析，，又如一些商业性软件，如ARI公司COMET3，FastCBM，CBMRS1.0、Eclipse等等，可对多层叠置煤层气藏合采排采可进行模拟，然而这些软件仅将合排看成是单层叠加，尚未能考虑多层之间相互干扰。

综上，可以看出，目前对于多层叠置煤层气藏合层开发干扰机制及数值模拟分析取得了一些成果，然而缺乏相应实验分析装置，对多层干扰机制深刻认识，导致机理研究、数值模拟分析很难于现场实践结合。因此，迫切需要开发一套这样的装置，填补这块研究空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种多层叠置煤层气藏开采层间干扰机制模拟装置。

本发明的技术方案如下：

一种多层叠置煤层气藏开采层间干扰机制模拟装置，包括：流体流入系统、岩心夹持系统、外部温度控制系统及流体流出计量系统；

其中，流体流入系统包括：气瓶(1)、水箱(2)、气体控制阀门(31)、液体控制阀门(32)、增压泵(4)、气压力计(5)、水压力计(6)；岩心夹持系统包括：样品室(7)，样品密封胶套(8)，围压系统(9)；

外部温度控制系统包括：水浴开关(13)，温度调节阀(14)，温度显示器(15)，侧部附加支架(16)；岩心夹持器支架(17)；水浴开关(13)控制水浴装置，水浴装置用于模拟地下温度条件；

流体流出计量系统包括：流出控制阀门(33)，气液分离装置(10)，气体流量计(11)，液体流量计(12)；

通过耐腐蚀管线(18)将气瓶(1)、水箱(2)连接，然后连接气体控制阀门(31)和液体控制阀门(32)，增压泵(4)与气压力计(5)和水压力计(6)连接，再通过管线连接到岩心夹持系统入口；将岩心夹持系统出口通过耐腐蚀管线(18)与流出控制阀门(33)连接，再连接到气液分离装置(10)，从气液分离装置出口通过管线分别连接到气体流量计(11)和液体流量计(12)；将长圆柱型煤心使用样品密封胶套(8)密封好，放入样品室(7)，放入围压系统(9)，将此安装好的岩心夹持系统放到外部温度控制系统内部，将岩心夹持系统放到岩心夹持器支架(17)中，再将岩心夹持系统入口和出口分别通过侧部附加支架(16)引出耐腐蚀管线将岩心夹持系统固定好。

本发明可以解决以下四方面技术问题：1)模拟不同压力储层合采压力动态变化；2)模拟水饱和度对各煤层气层供气能力影响；3)模拟渗透率对煤层气层供气能力影响；4)分析各煤层气层解吸-扩散-渗流耦合机制对各煤层气层供气能力影响。

附图说明

图1为本发明多层叠置煤层气藏开采层间干扰机制模拟装置结构示意图；

1气瓶，2水箱，3控制阀门，4增压泵，5气压力计，6水压力计，7样品室，8样品密封胶套，9围压系统，10气液分离装置，11气体流量计，12液体流量计，13水浴开关，14温度调节阀，15温度显示器，16侧部附加支架，17岩心夹持器支架，18耐腐蚀管线。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。