[发明专利]一种天然气水合物开发模拟实验装置的模拟方法

权利要求书

1.一种天然气水合物开发模拟实验装置的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、模型的建立和调试：根据被模拟区域的地质参数建立模型主体，并对建立的模型主体进行调试以及将岩心放入一维长管模型内；

在步骤100中，模型主体中的模拟地层由被模拟区域的级配颗粒泥沙组分组成，并且其制备方法包括如下步骤：

步骤101、通过地震和测井资料获得被模拟区域地层的组分、级配颗粒以及物性参数；

步骤102、基于上述参数使用相同级配颗粒的泥沙通过胶水进行混合，并且将混合后的泥沙设定在模拟地层内的自然纹理和位于边界的过渡韵律层；

步骤103、按照上述步骤同步制作全部的模拟地层，将其同步放入高压钢化玻璃内，根据物性参数确定模压压力并驱动变压板对其进行压实；

步骤104、在模型主体成型压实的同时设置储集体和模拟井网，并且在同步的模压成型后对内置的传感器和模拟井网进行调试，直至调试正常；

其中，所述模型主体包括回字形框架板，所述回字形框架板内设有与其上下板平行的变压板，所述回字形框架板的底部设有推动所述变压板上下移动的施力气缸，所述变压板的外圈上设有提高密封性的增压橡胶圈；

在所述回字形框架板内表面设置有透明的高压钢化玻璃，所述高压钢化玻璃内由底至顶依次设置有若干组模拟地层，在所述模拟地层内均设有自然纹理，且在相邻每组模拟地层之间设有过渡韵律层；

步骤200、模拟地层压力的充注，通过模拟地层压力注入系统对模型主体内充注地层压力，并且通过控制系统实现压力的动态平衡，维持该动态平衡；

所述模拟地层压力注入系统包括平衡高压生成间，以及设置在平衡高压生成间内的平衡压力增压泵，所述平衡压力增压泵的进气管连接有抽取管道，所述抽取管道内设有用于将增压介质吸入到平衡压力增压泵的负压涡轮浆；

在步骤200中，模拟地层压力充注的具体步骤为：

步骤201、主控制器接收平衡压力收集单元内的压力测量值，包括平衡压力增压泵增压后的初级测压表测量值，以及每个输送管道上经过二级加压泵加压后的平衡注入气压表测量值；

步骤202、实验不同压力值下的地层压力，增加模拟地层压力注入的压力值，调压动作单元增大平衡压力增压泵和二级加压泵的工作强度，直至传感器组件检测模型主体内的压力值达到设定值；

步骤203、继续增加模拟地层压力注入的压力值，调压动作单元增大平衡二级加压泵的工作强度，直至传感器组件检测模型主体内的压力值达到设定值；

步骤300、驱替模拟，通过驱替压力注入系统按照设计方案将驱替压力充注进模拟井网，通过控制系统改变驱替压力的变化，并通过内置的传感器记录驱替参数；

步骤400、通过补偿性岩心筒将岩心校正设置在岩心夹持器内，通过开放式温度维持装置和气动压力补偿装置维持模拟温度和压力的动态平衡；

步骤500、根据模拟需求改变模拟的温度和压力，并通过内置的传感器采集模拟的实时数据；

步骤600、同步收集宏观驱替参数和微观测试结果，将两组数据组合起来进行分析，获得分析结构。

2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物开发模拟实验装置的模拟方法，其特征在于，在步骤300中，驱替压力的充注的具体步骤为：

步骤301、选定单介质注入模式后，主控制器关闭控制阀门单元中的注水通道或者注气通道；

步骤302、开采气压数据收集单元收集开采气体增压泵一次增压后的一级气压表数据，以及连续加压泵二次增压后的开采注入气压表数据，或者开采水压数据收集单元收集活塞注水增压泵一次增压后的初级水压表数据，以及管道增压泵二次增压后的注入水压表数据；

步骤303、主控制处理器接收开采气压数据收集单元和开采水压数据收集单元的压力值，并且所述主控制处理器根据压力数据，驱动气压调整实施单元或者水压调整实施单元改变两个气泵或者两个水泵的增压强度，直至传感器组件检测模型主体内的压力值达到设定值。