[发明专利]水合物开采防砂完井分析实验装置及方法

权利要求书

1.一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，水、气、砂供应装置与实验腔（10）的进液口（102）连接，水、气循环回收装置与实验腔（10）的出液口（111）连接；

所述的实验腔（10）设有透明筒体（115），进液口（102）和出液口（111）分别位于透明筒体（115）的两端，在透明筒体（115）内设有至少一个筛网，还设有填充过滤腔（107）；

在筛网的两端，填充过滤腔（107）的两端均设有压力传感器（105），压力传感器（105）与数据收集装置（16）电连接；

其特征是包括以下步骤：

S1、 水、气、砂供应装置向实验腔（10）内计量的供应水、气和砂，以模拟水合物开采过程中的工况，其中气包括天然气和水蒸气；

S2、水、气、砂进入到实验腔（10）内被过滤，压力传感器检测各段的压力值并传输给数据收集装置（16）；

S3、水、气循环回收装置将水和气分离，并计量的将气和水回收返回水、气、砂供应装置循环利用；

S4、水、气循环回收装置将收集的砂输送至出砂称重装置（27）称量；

S5、收集实验腔（10）两端液体的流量数据，建立气液两相前后对应的一种关系，分析水合物对于筛管堵塞的影响；

S6、收集实验腔（10）上游天然气的流量和压力、水的流量、水蒸气的流量、混合物的压力、砂的量、实验腔（10）上游、中游、下游各段的压力值、实验后出砂量、实验腔（10）中砂的滞留量、实验腔（10）下游端气体的流量和实验后液体的流量，然后建立粒度对比和流量对比，以体现过流能力，实验腔（10）两端压降对比关系；

S7、微观扫描筛网上砂的滞留状态，粒度大小，孔口砂的分布形式；S8、根据不同的筛管和填充物来模拟不同类型的堵塞；通过显微摄像装置采集的图像分析筛网堵塞过程的变化情况和砂的分布形式；收集压力传感器和流量传感器在实验前后的数据，通过分析并和图像分析结果对比，进一步验证各个参数和筛网的堵塞情况之间的关系，并根据分析的数据计算筛网的渗透率，分析不同筛网的防砂效果；对实验后的出砂量与实验前的含砂量进行对比，分析出砂机理与筛管堵塞之间的关系。

2.根据权利要求1所述的一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，其特征是：在透明筒体（115）的附近还设有显微摄像装置（11），显微摄像装置（11）与计算机（17）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，其特征是：所述的实验腔（10）中依次设有上筛网（104）、填充过滤腔（107）和下筛网（109），多个压力传感器（105）分别设置在上筛网（104）上游的进料腔（114）、填充过滤腔（107）和下筛网（109）下游的出料腔（113）内；

压力传感器（105）的导线通过导线管（103）穿出到实验腔（10）之外，导线管（103）与导线之间密封。

4.根据权利要求3所述的一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，其特征是：上筛网（104）和下筛网（109）均设置在筛网座（106）上，筛网座（106）与透明筒体（115）的内壁之间设有密封圈（110）；

透明筒体（115）的两端设有密封连接的第一法兰（101）和第二法兰（108），透明筒体（115）两端粘接有翻边结构，第一法兰（101）和第二法兰（108）与翻边结构通过螺钉或螺栓连接；

进液口（102）设置在第一法兰（101），出液口（111）设置在第二法兰（108）；

第一法兰（101）与上筛网（104）的筛网座通过螺柱（112）连接，并能够沿螺柱调节位置。

5.根据权利要求4所述的一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，其特征是：所述的实验腔（10）在进液口（102）的一端与底座（22）铰接，还设有用于调节实验腔（10）倾角的支撑装置。

6.根据权利要求1~5任一项所述的一种应用水合物开采防砂完井分析实验装置的实验方法，其特征是：填充过滤腔（107）内用于填充砾石层、纤维层或多孔材料层。