[发明专利]一种煤层气井泥饼静态模拟装置及方法

权利要求书

1.一种煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，包括：伸缩囊、第一塞体、第二塞体、压力供应单元、第一管道、第一压力表、第二管道、放空阀、三通阀门、第二压力表、高压气源、气源开关及滤液收集器；

所述伸缩囊的内侧为筒状结构，增大所述伸缩囊的内部压力后所述伸缩囊径向扩张，减小所述伸缩囊的内部压力后所述伸缩囊径向收缩；

所述伸缩囊的一端为进口端，另一端为出口端，所述伸缩囊垂直设置，所述进口端在所述出口端的上方；所述第一塞体设置在所述进口端，所述第二塞体设置在所述出口端，所述第二塞体上开设有通孔，所述通孔用于排出所述伸缩囊内的钻井液；

所述压力供应单元通过所述第一管道与所述伸缩囊连接，所述压力供应单元用于增大或减小所述伸缩囊内部的压力，所述第一压力表连接在所述第一管道上，所述第一压力表用于测量所述压力供应单元的输出压力；

所述第二管道的一端穿过所述第一塞体与所述伸缩囊的内部连通，所述第二管道的另一端通过所述三通阀门与所述高压气源连通，所述第二压力表与所述三通阀门连接；所述放空阀与所述第二管道连接；所述气源开关设置在所述三通阀门与所述高压气源之间的管路上；

所述滤液收集器设置在所述伸缩囊的下方，所述滤液收集器用于收集从所述通孔流出的滤液。

2.如权利要求1所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，所述压力供应单元为液压泵或空气压缩机。

3.如权利要求2所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，还包括：外壳；所述外壳设置在所述伸缩囊的外侧，所述外壳与所述伸缩囊固定连接。

4.如权利要求3所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，还包括：支架；所述支架与所述外壳固定连接，所述支架用于支撑所述外壳。

5.如权利要求4所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，还包括：第三金属管；所述第三金属管的一端与所述通孔连接，另一端设置在所述滤液收集器的上端。

6.如权利要求5所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，还包括：第三压力表；所述第三压力表设置在所述三通阀门与所述高压气源之间的管路上。

7.如权利要求6所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，所述滤液收集器上设置有高度刻度线。

8.如权利要求7所述的煤层气井泥饼静态模拟装置，其特征在于，所述外壳及所述伸缩囊采用透明材质。

9.一种煤层气井泥饼静态模拟方法，其特征在于，包括：

将煤心制作为圆柱形状，控制所述煤心的直径小于所述伸缩囊的内径；

打开第一塞体，将所述煤心放置在所述伸缩囊内侧，开启所述压力供应单元，使所述伸缩囊与所述煤心之间紧密贴合；

在所述煤心的上方注入钻井液，将所述第一塞体旋紧至所述伸缩囊的进口端；

增加所述压力供应单元的输出压力，使所述伸缩囊内侧与所述第一塞体及所述第二塞体形成密闭空间；开启所述高压气源，控制所述钻井液上方的压力达到预设压力值，并维持所述压力值达到预设的时间；

关闭所述压力供应单元及所述高压气源，开启放空阀放出所述伸缩囊内侧的气体，降低所述伸缩囊内部的压力，取出所述煤心；

通过测量所述钻井液侵入所述煤心的深度判断所述钻井液对所述煤心的污染程度；通过测量所述滤液收集器内滤液的体积，并结合轴向压力值、滤失时间等参数，根据达西定律计算所述煤心形成泥饼时的渗透率。