[发明专利]煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置及其控制方法

说明书

本申请公开一种煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置及其控制方法，该装置包括：注水部，所述注水部包括储水容器和注水管线；地层模拟部，所述地层模拟部包括外壳、设于所述外壳内的模拟地层、以及用于测量所述模拟地层压力的多个第一压力测试件；所述地层模拟部具有地层输入端和地层输出端，所述地层输入端通过所述注水管线与所述储水容器相连；与所述地层输出端相连的井筒模拟部，所述井筒模拟部包括管体，所述管体设有液体输入端和液体输出端；所述液体输入端与所述地层输出端相连，所述管体的底部设有用于测量所述管体底部压力的第二压力测试件。本申请所提供的模拟装置及其控制方法能用于研究煤层气井排采过程中煤储层的压降规律。

技术领域

本申请涉及煤层气井排采技术领域，尤其涉及一种煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置及其控制方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。生产煤层气时，主要通过抽排煤储层的承压水，降低煤储层压力，促使煤储层中吸附的甲烷解吸。即通过排水降压，使吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并将其运移至井口。

如图1所示，煤层气井排采过程中，随着井筒400液面的降低，煤层中的地下水流向井筒400，使煤层中的压力不断下降。离井筒400越近，压力下降越快；离井筒400越远，压力下降越慢。从三维的角度来看，沿着井筒400周边的压降形成漏斗形状，所以可以称作压降漏斗。即在以井筒400为中心的煤层段形成压降漏斗，并随着抽水的继续，该压降漏斗从井筒400向外扩展，最终形成稳定的压降漏斗。压降漏斗曲线如图1中的曲线L所示。

在图1中，对于同一水平面上的各点，离井筒400越远，地层孔隙的压力越高。压降漏斗稳定后，不再继续延伸和扩大，煤层各点压力也就不能得以进一步降低，则解吸停止，产气也终止。只有当地层孔隙压力降到煤层气解吸压力以下时，煤层气才能解吸出来。

压降漏斗的体积决定了煤层气的解吸量，也即煤层气的产能或产量。压降漏斗的扩展形态是煤层气井地质特征和开发方式的具体表现形式，也是煤储层解吸效果的体现，根据压降漏斗的体积可以预测煤层气井的产能。

因此有必要研究煤层气井排采过程中煤储层的压降规律，以获得煤储层压降漏斗的形成过程和最终形态，为建立合理的煤层气井排采制度提供理论依据。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请的一个目的是提供一种煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置及其控制方法，能用于研究煤层气井排采过程中煤储层的压降规律。

为达到上述目的，本申请实施方式提供一种煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置，该装置包括注水部、地层模拟部和井筒模拟部。所述注水部包括储水容器和注水管线。所述地层模拟部包括外壳、设于所述外壳内的模拟地层、以及用于测量所述模拟地层压力的多个第一压力测试件。所述地层模拟部具有地层输入端和地层输出端，所述地层输入端通过所述注水管线与所述储水容器相连。所述井筒模拟部与所述地层输出端相连。所述井筒模拟部包括管体，所述管体设有液体输入端和液体输出端。所述液体输入端与所述地层输出端相连。所述管体的底部设有用于测量所述管体底部压力的第二压力测试件。

本申请实施方式还提供一种煤层气井排采过程中压降规律的模拟装置的控制方法，包括以下步骤：

所述储水容器内的水输入所述模拟地层中；