[实用新型]一种天然气水合物开采相似模拟管道及系统

说明书

本实用新型提供了一种天然气水合物开采相似模拟管道及系统，所述管道包括管道本体；等腰三棱柱腔体，形成在所述管道本体中；密封件，密封所述等腰三棱柱腔体；以及开采井，设于所述管道本体的外表面，且其中央形成有中空部，所述中空部的一开口，另一端与所述等腰三棱柱腔体连通，本实用新型可对天然气水合物的竖直井实采过程进行相似的物理实验模拟研究，为相应的数值模拟开采研究提供数据支持。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种天然气水合物开采相似模拟管道及系统。

背景技术

天然气水合物稳定带的厚度一般小于200米，而分布范围一般在千米以上，因此天然气水合物稳定带的基本形态为薄盘状。在采用竖直井对天然气水合物进行实地开采时，通常会在一个竖直井井筒上不同深度处开设多个采气井。在通过采气井开采天然气水合物时，在降压开采过程中，每个采气井的水平周围均会出现温压条件和流场均不同的近井区、中间区和远井区，其中近井区和中间区为有效作用区。考虑到水合物稳定带的厚度低、范围广，且不同深度处多个采气井的存在，每个采气井的实际作用区域为水平方向上的薄盘状区域，由上述的近井区和中间区构成。

为了对天然气水合物实采过程进行相似模拟研究，通常会从上述薄盘状区域中选取一定角度的扇状区域作为模拟边界条件，从而做到对实采过程中流场和温压场工况相似模拟还原，获取相应的空间效应。但是，由于目前的室内物理实验模拟技术所达到的模拟尺度小，无法做到对实采工况的相似还原，造成实验结果不符合真实的实采工况，也不能为数值模拟研究提供可靠的数据支持。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种天然气水合物开采相似模拟管道，对天然气水合物的竖直井实采过程进行相似的物理实验模拟研究，为相应的数值模拟开采研究提供数据支持。本实用新型的另一个目的在于提供一种天然气水合物开采相似模拟系统。

为了达到以上目的，本实用新型一方面公开了一种天然气水合物开采相似模拟管道，包括：

管道本体；

等腰三棱柱腔体，形成在所述管道本体中；

密封件，密封所述等腰三棱柱腔体；以及

开采井，设于所述管道本体的外表面，且其中央形成有中空部，所述中空部的一开口，另一端与所述等腰三棱柱腔体连通。

优选的，所述等腰三棱柱腔体的截面为等腰三角形，所述等腰三棱柱腔体对应所述等腰三角形的底边的侧面内接于所述管道本体的外边缘。

优选的，所述密封件包括分别设于所述管道本体两端用于密封所述管道本体的两个法兰。

优选的，所述等腰三棱柱腔体为对通过对所述管道本体实体铸件刻凿掏除加工形成。

优选的，所述等腰三棱柱腔体通过在管道外壳内设置等腰三棱柱模具并在管道外壳中铸造形成。

本实用新型另一方面公开了一种天然气水合物开采相似模拟系统，包括：

如上所述的相似模拟管道；

进气设备，与所述相似模拟管道的等腰三棱柱腔体连通，用于向所述等腰三棱柱腔体中输入高压天然气以形成天然气水合物；

监测设备，用于监测所述等腰三棱柱腔体中形成所述天然气水合物过程中的属性数据，以及降压开采所述天然气水合物过程中的过程数据。

优选的，所述系统进一步包括与所述等腰三棱柱腔体连通的排气设备和排液设备；

所述排气设备用于排出所述等腰三棱柱腔体中的气体；

所述排液设备用于排出所述等腰三棱柱腔体中的液体。

优选的，