[发明专利]储气库物理模拟注采气流量控制系统

说明书

一种储气库物理模拟注采气流量控制系统，具体包含：注采气控制装置与储气库岩心模型相连，包含高压腔体、低压腔体和平衡腔体，通过高压腔体中气体、低压腔体中气体在平衡腔体中充分混合来对储气库岩心模型注入和采出气体压力、流量的控制；气体增压装置分别与注采气控制装置的高压腔体和/或低压腔体连通，控制注采气控制装置中高压腔体压力和/或低压腔体压力；气瓶装置与气体增压装置相连，向气体增压装置提供气源；气体流量监测装置设置于注采气控制装置与储气库岩心模型之间，在注气和采气过程中记录气体流量数据；控制分析装置分别与气体增压装置和气体流量监测装置相连，控制控制系统模拟实际储气库的注采气参数，监控记录各项实验数据。

技术领域

本发明涉及孔隙型储气库技术领域，特别是一种实验室内模拟储气库实际周期注采运行过程中控制注采气流量的储气库物理模拟注采气流量控制系统。

背景技术

地下储气库主要是由枯竭油气藏改建而成的孔隙型储气库，因此在储气库建设之前必须充分了解油气藏原始物性条件，研究油气藏改建储气库注采运行机理及其主要影响因素，尤其是注采运行过程中注、采气流量对储气库库容参数指标的影响，以指导储气库注采运行方案优化。

我国地下储气库主要以孔隙型为主，运行时间最长的大张坨储气库于2002年投入运行，而其建设与运行经验仍然欠缺。从目前国内大港板桥地下储气库群多个注采周期的运行情况看，储气库运行过程的高速大流量注采、水侵等作用对含气孔隙体积动用效果的影响较为明显，加之储层物性中等且非均质强烈，虽然已经历了8～9个完整的注采周期，但储气库扩容速度缓慢，远未达到设计的工作气规模，显然利用枯竭油气藏改建地下储气库在库容的形成机理和注采气能力变化规律方面有其特殊性和复杂性，国内在此方面的研究还比较薄弱，需进一步加强。

国内在孔隙型储气库注采实验方面做了一些有益的工作，其中包括了枯竭油气藏型储气库注采模拟系统研究，主要以储气库注气、采气过程的模拟装置，进行建库注采机理研究，但在储气库模拟实验中的注采气控制装置方面存在不足。孔隙型储气库注采运行过程中，受到注采速度、运行压力范围及水侵等多因素影响，利用常规油气藏开发实验方法无法模拟储气库运行中往复高速注采运行规律及其对建库运行效率的影响。常规实验装置采用质量流量控制器实现气体的注入和采出，此类装置所控制的气体种类单一，所控制的气体流量和压力范围有限，难以满足孔隙型储气库大压力区间、高速注采运行机理研究的需要。

因此，迫切需要研制一套储气库物理模拟注采气流量控制装置，利用该套系统开展储气库建库及周期注采运行物理模拟，分析储气库建库及注采运行过程中的孔隙空间动用特征及变化规律，并研究注采气流量对库容参数的影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种储气库物理模拟注采气流量控制装置，用以开展储气库建库及周期注采运行物理模拟，分析储气库实际运行过程中的注采气特征及影响因素，并研究储气库运行中的注采流量对库容参数指标的影响，为库容参数评价提供依据，指导建库及运行方案优化设计。

为达上述目的，本发明所提供的储气库物理模拟注采气流量控制系统，具体包含：注采控制装置，气体增压装置，气瓶装置，气体流量监测装置，储气库岩心模型和控制分析装置；所述注采气控制装置与所述储气库岩心模型相连，所述注采气控制装置包含高压腔体、低压腔体和平衡腔体，用于通过讲高压腔体中气体和低压腔体中气体在平衡腔体中混合来实现对储气库岩心模型注入或采出气体的压力和流量的控制；所述气体增压装置分别与所述注采气控制装置的高压腔体和/或低压腔体连通，用于控制所述注采气控制装置中高压腔体压力和/或低压腔体压力；所述气瓶装置与所述气体增压装置相连，用于向气体增压装置提供气源；所述气体流量监测装置设置于所述注采气控制装置与所述储气库岩心模型之间，用于在注气和采气过程中记录气体流量数据；所述控制分析装置分别与所述气体增压装置和所述气体流量监测装置相连，用于控制所述控制系统模拟实际储气库的注采气参数，并且监控记录各项实验数据。