[实用新型]一种水锁伤害物理模拟装置

权利要求书

1.一种水锁伤害物理模拟装置，其特征在于，包括储层伤害模拟系统，所述储层伤害模拟系统包括：地质环境模拟及控制系统、压裂液注入系统和煤层气排采系统；所述地质环境模拟及控制系统包括用于放置样品的夹持器；

所述地质环境模拟及控制系统，用于模拟储层所处的目标地质环境状态；

所述压裂液注入系统包括第一煤层气注入系统和压裂液注入子系统，所述第一煤层气注入系统和压裂液注入子系统均连接所述夹持器的第一端，所述煤层气排采系统包括第二煤层气注入系统，所述煤层气排采系统连接所述夹持器的第二端；所述第一煤层气注入系统用于模拟储层在人工裂缝一侧的压力状态，所述第二煤层气注入系统用于模拟储层在储层基质一侧的压力状态；在所述夹持器已处于所述目标地质环境状态后，所述第一煤层气注入系统和所述第二煤层气注入系统用于向所述夹持器注气，以模拟压裂液侵入前的煤层气产出状态，以获取压裂液侵入前的第一气相渗透率；

所述压裂液注入子系统向所述夹持器内注入压裂液，用于模拟压裂液侵入储层过程；

所述第一煤层气注入系统用于向所述夹持器内注气，以模拟在压裂液侵入后的压裂液返排过程，以获取压裂液返排过程的第二气相渗透率，所述第一气相渗透率和第二气相渗透率用于确定气相渗透伤害率，所述气相渗透伤害率用于评价水锁伤害对气相渗透率的伤害程度。

2.根据权利要求1所述的水锁伤害物理模拟装置，其特征在于，所述地质环境模拟及控制系统还包括轴压加载子系统、围压加载子系统和温度控制子系统、温度传感器、模拟监测子系统以及压力传感器和流量传感器；

所述轴压加载子系统通过管道连接到所述夹持器的两端，所述围压加载子系统通过管道连接到所述夹持器的中部，所述轴压加载子系统和所述围压加载子系统用于将所述样品的轴压和围压升至地层应力；

所述温度控制子系统用于控制和调节所述夹持器的温度，用于将所述夹持器内的温度升至地层温度，以便使所述夹持器处于所述目标地质环境状态；

所述温度传感器、所述压力传感器和所述流量传感器均与所述模拟监测子系统通信连接，在模拟压裂液注入和返排过程中分别用于测量温度、压力和流量。

3.根据权利要求1所述的水锁伤害物理模拟装置，其特征在于，所述压裂液注入系统设置在所述夹持器的第一端，所述煤层气排采系统设置在所述夹持器的第二端，所述压裂液注入系统还包括第一渗透压控制子系统、第一加热器、第一调压装置、中间容器、恒压恒流泵和空气压缩机；

所述第一煤层气注入系统通过管道依次连接所述第一调压装置、所述第一加热器和所述第一渗透压控制子系统，所述第一渗透压控制子系统通过管道连接所述夹持器；所述第一调压装置和所述第一渗透压控制子系统用于调节所述夹持器的注气气压，以便通过所述第一煤层气注入系统以第三压力向所述夹持器注气；其中，所述第三压力用于模拟人工裂缝中的压力；

所述压裂液注入子系统依次连接所述恒压恒流泵、所述中间容器和所述第一加热器，所述恒压恒流泵用于为压裂液注入提供动力，以便通过所述压裂液注入子系统以第二压力向所述夹持器内注入压裂液，用于模拟压裂液侵入储层过程；其中，所述第二压力大于第一压力，所述第一压力用于模拟储层基质的压力；

所述第一加热器用于对注入所述夹持器的气体和压裂液进行预加热；

所述空气压缩机通过管道连接所述恒压恒流泵，所述空气压缩机用于对所述夹持器进行负压抽真空。

4.根据权利要求3所述的水锁伤害物理模拟装置，其特征在于，所述煤层气排采系统还包括第二渗透压控制子系统、第二加热器和第二调压装置；

所述第二煤层气注入系统通过管道连接所述第二调压装置，所述第二调压装置依次连接所述第二加热器和所述第二渗透压控制子系统，所述第二渗透压控制子系统通过管道连接所述夹持器；所述第二调压装置和所述第二渗透压控制子系统用于调节所述夹持器的注气气压，用于通过第二煤层气注入系统以第一压力向夹持器注气。

5.根据权利要求1所述的水锁伤害物理模拟装置，其特征在于，所述第一煤层气注入系统、压裂液注入子系统和第二煤层气注入系统注入所述夹持器的气体和压裂液的温度与所述夹持器内的温度差值均小于预设温度值。