[发明专利]一种水合物开采出砂模拟实验系统有效

专利信息
申请号: 201710019538.0 申请日: 2017-01-12
公开(公告)号: CN106680435B 公开(公告)日: 2019-04-09
发明(设计)人: 闫传梁;程远方;滕飞;丁吉平;张怀文;李庆超 申请(专利权)人: 中国石油大学(华东)
主分类号: G01N33/00 分类号: G01N33/00
代理公司: 东营双桥专利代理有限责任公司 37107 代理人: 罗文远
地址: 266580 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明涉及一种水合物开采出砂模拟实验系统。天然气水合物开采出砂实验系统,包括:高压反应釜主体系统、压力系统、声波系统、甲烷气瓶、温控系统、气液固分离系统、伺服压力控制系统、数据采集系统等。高压反应釜主体系统,又包括高压反应釜筒体,上端盖,下端盖,防砂单元。压力控制系统,包括轴压加载系统,孔压加载系统,背压阀。轴压加载系统,包括供油箱、伺服控制油泵、截止阀、加载柱塞。孔压加载系统包括供水箱、伺服控制水泵、截止阀。本发明的优点是:此系统克服一般出砂装置的缺点,能模拟多种岩心和工况下的出砂情况,更能真实反应水合物地层开采出砂状态。
搜索关键词: 一种 水合物 开采 模拟 实验 系统 方法
【主权项】:
1.一种水合物开采出砂模拟实验系统,其特征是:主要由高压反应釜主体系统、压力控制系统、声波系统、甲烷气瓶、气液固分离系统、伺服压力控制系统、数据采集系统组成,所述高压反应釜主体系统包括高压反应釜(1)、上端盖(19)、下端盖(22)、防砂单元(25),其中,高压反应釜(1)的筒体为筒形压力容器,在筒体下端有一个阶梯形的扩展腔,轴压加载柱塞(2)在扩展腔内运动,扩展腔的下部安装下端盖(22),高压反应釜(1)的顶部设有上端盖(19),上端盖(19)中心有孔道(20);轴压加载柱塞(2)的上侧安装防砂单元(25);所述压力控制系统包括轴压加载系统和孔压加载系统,通过伺服控制机(16)控制输出压力,其中,轴压加载系统是用于给岩样加载上覆压力,供油箱(8)通过输油管线连通到伺服控制油泵(7)和轴压加载柱塞(2);孔压加载系统包括供水箱(6)和伺服控制水泵(5),且供水箱(6)和伺服控制水泵(5)通过输液管线与高压反应釜(1)的上端盖的三通(18)相连,而且,上端盖下侧紧贴岩样(4);声波系统,主要是包括多个声波探头(3),直线分布在整个高压反应釜体(1)的外侧;甲烷气瓶(17)通过三通(18)与孔压加载系统共同连接到反应釜上端盖(19)的孔道(20),作为水合物分解结束后的后续气源,和孔压加载系统一起继续保持气液的流动;气液固分离系统包括砂水储集器(11)、气水分离器(13)、集气瓶(14),砂水储集器(11)连接在反应釜下出口端的出砂孔道(24),砂水储集器(11)的出口处加过滤网,用来阻隔分离砂粒,砂水储集器(11)通过气水分离器(13)连接到集气瓶(14);数据采集系统用于采集声波探头测得的纵横波,以及压力控制系统的上覆压力,空隙压力;所述的轴压加载柱塞(2)由上圆柱体、中圆柱体和下圆柱体组成阶梯式圆柱,且三者的直径不同,其中心设有出砂孔道(24)贯通,作为砂粒运移的通道;所述的上圆柱体的外径与高压反应釜(1)的筒体内径一致,中圆柱体的外径与扩展腔的内径一致,下圆柱体的外径与下端盖(22)的内孔内径一致,且中圆柱体的外径大于上圆柱体的外径,上圆柱体的外径大于下圆柱体的外径。
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