[发明专利]煤层气井定量化排采实验装置及排采控制方法

说明书

本发明公开了一种煤层气井定量化排采实验装置及排采控制方法，该装置包括：监控系统、排采模拟系统和供给回收系统，排采模拟系统包括：岩心夹持舱、加压舱、恒温箱、真空泵、加压泵；供给回收系统包括：氦气瓶、甲烷气瓶、供水箱、氦气回收气瓶、甲烷回收气瓶、回水箱、氦气供气调压阀、甲烷供气调压阀、供水调压阀、回水调压阀、氦气回收调压阀、甲烷回收调压阀、加压水泵；监控系统包括：控制器，以及与控制器电性连接的供气压力传感器、供水压力传感器、出口压力传感器、甲烷回收压力传感器、供气流量计、供水流量计、氦气回收流量计、甲烷回收流量计、回水箱液位显示器。本发明能完成煤层气排采模拟与监测的要求。

技术领域

本发明涉及煤层气井技术排采领域，尤其涉及一种煤层气井定量化排采实验装置及排采控制方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

我国煤层气资源丰富，具有广阔的发展潜力。但是，我国煤层气藏地质复杂，历经许多构造运动，具有低压、低渗的天然困难，又应力敏感、煤粉产出敏感易受损的生产难题，对煤层气合理高效排采过程提出了巨大挑战。

煤层气排采技术一方面要尽快地降低井底流压，以获得充足的生产压差；另一方面又要保证相对缓慢地进行开采，防止煤层因应力敏感、速敏等因素造成渗透率的恶性损害。因此，物理模拟排采过程，检验实际煤储层条件下排采制度对煤层渗流能力和渗流规律的影响，对指导实际煤层气井排采制度有重要意义。

据调研，目前公开的相关领域的现有技术主要是针对井下排水采气装置或方法的设计。在实验室模拟煤层气井排采的技术上，仅有个别装置和实验方法的设计，其能达到的效果十分有限。

例如，现有技术中提供了一种煤层气吸附解吸实验，该煤层气吸附解吸实验应致力于还原地层状态和自动化控制。现有的吸附解吸实验是基于干煤样或者平衡水煤样，解吸过程是在气相环境中进行的。这样的实验方法便于操作、易于实现，但是与实际生产过程存在很大差异。

再例如，现有煤层气排采模拟专利集中于抽采设备方面，致力于解决采气工艺难题。中国专利CN106812523李松、汤达祯等人提出了“一种多煤层煤层气井排采物理模拟装置及其实验方法”，填补了实验模拟实际排采过程的空白。该方法提出了一种能模拟煤储层温度、压力及含水情况的装置与方法。但是，该方法采用单侧加压的方式不能还原地层力学状态，并且注水过程未能还原煤储层原始的气水分布状态。简单的模拟与排水降压不能实现测试实际煤样的孔渗，也不能实现定量控制回压以模拟实际井底流压变化并监测煤样渗透性变化的功能。因此，该方法仍不能完成煤层气排采模拟与监测的要求。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种煤层气井定量化排采实验装置及排采控制方法，能完成煤层气排采模拟与监测的要求。