[发明专利]一种柱塞排水采气模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述模拟方法采用柱塞排水采气模拟装置进行模拟，所述柱塞排水采气模拟装置包括油管、套管、上堵头、套管堵头、捕捉器、柱塞、卡定器、套管转接、油管转接以及出水管，其中，

所述油管具有两端开口的中空结构且油管的管壁透明，所述油管的一端位于所述套管内，所述油管的另一端开口设置有能够封堵油管的上堵头；

所述套管具有一端开口，另一端封闭的中空结构，所述套管的管壁透明，位于所述套管内的油管与所述套管之间形成有环空，套管的所述另一端端部管壁上开设有进液口和进气口；

所述套管的开口处还设置有环空注水口；所述环空的长度小于所述油管的长度；

所述套管堵头设置在所述套管的开口处，用于封堵所述环空；

所述捕捉器可拆卸的设置在油管的所述另一端，用于捕捉所述柱塞；

所述柱塞能够设置在油管内并能够在油管内上下运行；

所述卡定器设置在油管的所述一端，所述卡定器能够在所述柱塞运行到油管端部时将柱塞卡定；

所述出水管设置在油管和套管的外侧，所述出水管的一端与油管所述的另一端连通，出水管的另一端设置有排液口；

所述油管由多根相互连通的子油管连接构成，所述油管转接能够连接相邻两根子油管；所述套管转接与套管连接，能够根据所需套管尺寸更换套管；

所述模拟方法包括以下步骤：

S01，向油管和环空注入预定量的液体和气体，保持油管及环空内有预定的液面高度和气体空间，所述液面高度和气体空间根据实际模拟的现场气井的产气及产水量进行确定；

S02，将柱塞投入油管进行柱塞排水；其中，所述将柱塞投入油管进行柱塞排水包括：

S0201，打开上堵头，将柱塞投入油管内并安装捕捉器，拧紧上堵头；

S0202，通过进气口注入不同量的气体，记录注入气体与油管和环空内预定量液体的气液比，观察柱塞在油管内的运动及携液情况；

S0203，改变注入气体量以使所述柱塞向上运动到油管开口，捕捉器捕捉柱塞，记录在不同注入气体量下，出水管 每次排出的液体量；

S0204，根据注入的不同气体量与对应的出水管 排出的液体量，确定柱塞的携液效果以及临界携液气量；

S0205，捕捉器释放柱塞，柱塞下落至卡定器位置，验证卡定器能否正常实现对柱塞的卡定；

S0206，重复所述步骤S0201至步骤S0205，记录活塞的往复次数，论证柱塞运行周期；

S03，在所述将柱塞投入油管进行柱塞排水后向油管内加入预定计量的显色物料，重复将柱塞投入油管进行柱塞排水的步骤，观察柱塞在油管中的携液效果以及柱塞在运行过程中的液体漏失情况，确定最佳柱塞尺寸；所述确定最佳柱塞尺寸包括：

S0301，待所述柱塞下落到卡定器位置后，打开上堵头，加入显色物料；

S0302，重复所述将柱塞投入油管进行柱塞排水的步骤，确定柱塞能否正常运行以及是否有液体漏失；

S0303，调整柱塞尺寸，重复所述将柱塞投入油管进行柱塞排水的步骤，根据出水管 排出的液体量，确定最佳柱塞尺寸。

2.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述装置还包括底座，所述底座设置在所述套管的另一端端部，用于固定所述套管，所述套管转接设置在所述底座的上部。

3.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述装置还包括计量筒，所述计量筒用于盛装并计量所述出水管 排出的液体。

4.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述装置还包括气体流量计和液体流量计，所述气体流量计用于计量从所述进气口注入的气体量，所述液体流量计用于计量从所述进液口注入的液体量。

5.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述装置还包括与进液口适配的进液阀以及与进气口适配的进气阀，所述进液阀能够打开和关闭所述进液口，所述进气阀能够打开和关闭所述进气口。

6.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述装置还包括转接盘和固定支架，所述转接盘设置在套管外侧，所述转接盘与所述固定支架连接，所述固定支架用于固定所述模拟装置。

7.根据权利要求1所述的柱塞排水采气模拟方法，其特征在于，所述柱塞为实心柱塞或分体式柱塞。