[发明专利]一种多煤层煤层气合采实验装置

说明书

本发明提供了一种多煤层煤层气合采实验装置，包括：试件胶筒密封组件(10)、轴压加载系统(20)、围压加载系统(30)、孔隙气压系统(40)和开采系统(50)，相邻的两个试件胶筒密封组件(10)之间连通。该多煤层煤层气合采实验装置能够真实模拟多煤层煤层气合采过程中气体在多煤层中的运移过程，从而监测在不同的煤岩物性、不同入口压力、不同出口压力条件下，气体在多煤层层内和层间的流动情况。

技术领域

本发明涉及煤层气开采实验设备领域，具体的是一种多煤层煤层气合采实验装置。

背景技术

我国煤层气产业已进入商业化生产阶段，但是局限在沁水盆地和鄂尔多斯盆地，适时地扩展到我国西南晚二叠世和新疆晚侏罗世，将可以有效开发这些地区丰富的煤层气资源。滇东-黔西地区是我国南方煤炭资源最为丰富的地区之一，大量前期研究表明:通过煤田地质勘探已取得主要含煤向斜煤炭资源探明和预测储量高达1918.7×10⁸t，煤阶为气煤、无烟煤，煤层的含气量高，煤层气资源量达49117.9×10⁸m³，在200-1500m埋深区间煤层气资源量达29278.5×10⁸m³，煤层埋藏深度适中(普遍为300-1500m)，常见煤层数为27层～42层。

多煤层煤层气藏，比如中国的滇东黔西地区、加拿大的Horseshoe Canyon(马蹄谷)和美国的Powder River(汾河)盆地等煤层气区块，一口煤层气井往往会贯穿几十个煤层(20层-40层)，而且单个煤层厚度往往比较薄(一般情况下小于2米)，因此为了经济有效地开发单层厚度比较薄的多煤层煤层气藏，往往需要进行多煤层合采。但是目前对于多煤层中流体的运移和模拟往往还是采用单煤层开发的思路，这样会忽略多煤层之间的相互干扰，而造成对多煤层煤层气藏的产气规律认识不清晰，不能有效指导多煤层煤层气井的高效开发。因此我们设计了针对多煤层层内和层间流动的实验装置来研究多煤层层间和层内流体的运移规律。

目前，用于常规多层油气藏模拟研究的实验装置主要是采用多个圆柱岩心并联的方式进行模拟，这种物理模拟方式只能定性地分析多个油气层对总的产量的贡献情况，并不能准确表征多个油气层之间的流体运移情况。针对多层合采模拟装置里还有一类是采用一体式的多个储层岩芯并联的方式，这种模拟实验装置比单纯的多个圆柱岩心并联的方式要更能准确模拟多层油气藏的渗流情况，但是目前的设计依然存在一些缺陷，比如供气面气体不能均匀供给问题、单层围压轴压不能单独控制问题等。

发明内容

为了解决现有的实验装置不能准确表征多个油气层之间的流体运移情况的问题，本发明提供了一种多煤层煤层气合采实验装置，该多煤层煤层气合采实验装置能够真实模拟多煤层煤层气合采过程中气体在多煤层中的运移过程，从而监测在不同的煤岩物性、不同入口压力、不同出口压力条件下，气体在多煤层层内和层间的流动情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多煤层煤层气合采实验装置，包括：

试件胶筒密封组件，用于安装实验样品，多个试件胶筒密封组件层叠设置，相邻的两个试件胶筒密封组件之间连通；

轴压加载系统，能够独立的给每个试件胶筒密封组件中的实验样品提供轴压，轴压的方向与试件胶筒密封组件的层叠方向相同；

围压加载系统，能够独立的给每个试件胶筒密封组件中的实验样品提供围压；

孔隙气压系统，能够向试件胶筒密封组件中的实验样品内注气；

开采系统，能够将试件胶筒密封组件中的实验样品内的气体导出。

本发明的有益效果是：

1、能够更精确模拟多煤层煤层气藏合采过程流体在单层内和多煤层之间的流动过程；

2、能够使注入气体沿入口端面均匀注入；