[实用新型]不同裂隙发育煤层产气贡献能力大小测试装置

说明书

本实用新型属于煤层气开发生产技术领域，尤其涉及一种不同裂隙发育煤层产气贡献能力大小测试装置。

煤层气主要是以吸附状态储层在煤储层中，要把赋存在煤储层中的气体开采出来，一定的资源量是进行煤层气开采的基础，不同发育形态的裂缝系统是连接气体赋存空间与外部环境的重要纽带，为了提高煤层气的采收率，国内外研究者采用了不同的压裂工艺技术对煤储层的裂隙系统进行了改造，一定程度上使煤层气井获得了一定的产能。对于含气量大致相同的地区，采用大致相同的储层改造工艺技术，有的煤层气垂直井产气量很高，甚至达到10000m³/d以上，有的煤层气垂直井产气量很低，甚至几乎不产气。这些井除了地质因素对产气有影响外，最重要的煤储层原始裂隙发育程度和改造后裂隙发育程度不同，导致了产气量的差异性。

为了获得不同裂缝系统对煤储层采收率的影响，国内外学者基于弹塑性理论建立流固耦合方程进行计算分析、有限元或有限查分法进行数值模拟等方法进行了研究。弹塑性理论未能充分的反应地质与工程因素对孔裂隙度与渗透性的相互影响，对于同种孔裂隙度下渗透性的差异性研究存在较大缺陷；而数值模拟方法与历史拟合法需要结合大量的储层地质属性资料与排采数据，但地质资料的搜集往往不完整且较不准确，模拟参数需要较多的人为调整，所得结果难以满足客观性与准确性。不同的储层压力、不同的含气量条件下，不同裂隙发育程度的煤储层，产气量的贡献到底多大？目前不能给出较正确的回答。这些问题的不明确，导致什么样的储层原始裂隙发育需要什么样的储层改造工艺技术？储层改造到什么程度才能使产气量最佳等一系列问题一直困扰着人们，这些都导致了储层改造工艺技术的盲目性，进而影响着煤层气井的产气量。

如何针对不同的储层含气量、裂隙发育程度、不同的排采压力下导致的产气量贡献能力的不同，是明确煤层气井排采时采收率差异性，也是有的放矢的实施煤层气压裂排采工程，减少工程投资风险的重要保证。

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种不同裂隙发育煤层产气贡献能力大小测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：不同裂隙发育煤层产气贡献能力大小测试装置，包括煤储层含气量模拟系统、储层裂缝模拟系统、产气动力模拟渗透性测试系统以及数据显示控制系统，煤储层含气量模拟系统的气体出口与储层裂缝模拟系统的进气口连接，储层裂缝模拟系统的出气口与产气动力模拟渗透性测试系统的进气口连接，煤储层含气量模拟系统、储层裂缝模拟系统、产气动力模拟渗透性测试系统分别通过数据线与数据显示控制系统连接。

所述煤储层含气量模拟系统包括高压气瓶1、气体压缩机3、第一高压软管2、第二高压软管2a、第三高压软管2b、高压气体标准缸5和煤样缸7，高压气瓶1的出口通过第一高压软管2与高压气体标准缸5的进口连接，气体压缩机3的出口连接在第一高压软管2上，第一高压软管2上设有第一阀门4和第一压力传感器6，高压气体标准缸5内设有第二压力传感器6A，高压气体标准缸5的出口通过第二高压软管2a与煤样缸7的进口连接，第二高压软管2a上设有第二阀门4a和第三压力传感器6a，煤样缸7内设有第四压力传感器6B，第三高压软管2b的进口和出口分别与煤样缸7的出口和储层裂缝模拟系统的进气口连接，第三高压软管2b上沿气流方向依次设有第三阀门4b、第一PID阀11、第五压力传感器6b和第一流量计8，第一压力传感器6、第二压力传感器6A、第三压力传感器6a、第四压力传感器6B、第五压力传感器6b、第一PID阀11和第一流量计8通过所述数据线分别与数据显示控制系统连接。

所述储层裂缝模拟系统包括均压气缸9、均布在均压气缸9周围的三组围压裂隙模拟器，每组围压裂隙模拟器均包括煤样模具18、第四高压软管2c、钢架10、夹持器12、围压泵16和压力感应片15，第三高压软管2b的出口与均压气缸9的顶部中央连接，钢架10固定连接在均压气缸9上，煤样模具18设在钢架10内，夹持器12夹持钢架10外部，第四高压软管2c两端分别与均压气缸9和煤样模具18连接，第四高压软管2c上设有第二PID阀11a和第四阀门4c，压力感应片15设在煤样模具18当中，围压泵16与煤样模具18连接，第二PID阀11a、16和压力感应片15通过所述数据线分别与数据显示控制系统连接。

所述产气动力模拟渗透性测试系统包括与煤样模具18的出口连接的第五高压软管2d、与第五高压软管2d的出气口连接的气囊13以及与第五高压软管2d连接的真空泵17，第五高压软管2d上设有第六压力传感器6c和第二流量计8a，真空泵17、第六压力传感器6c和第二流量计8a通过所述数据线分别与数据显示控制系统连接。