[实用新型]煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置

说明书

本实用新型公开了一种煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，包括模拟裂缝夹持系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统、煤粉析出分散系统、残液收集罐和自动控制采集分析系统，所述煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统和残液收集罐均与模拟裂缝夹持系统连接，所述模拟裂缝夹持系统、煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统和液体泵注系统均与自动控制采集分析系统连接。本实用新型能够模拟煤层气井在压后不同排采阶段下煤粉颗粒析出后在支撑裂缝内运移及分布的真实状态，精细测试因煤粉颗粒运移堵塞引起的沿缝长方向不同位置压力响应值，同时测试上述情况下支撑裂缝导流能力伤害情况。

技术领域

本实用新型涉及煤层气开采技术领域，尤其涉及一种煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，该测试装置用于测试不同排采阶段下煤粉析出对支撑裂缝导流能力的伤害情况。

背景技术

我国煤层气资源分布广泛且丰富，埋深小于2000m的煤层气资源量大约为3.45*10¹³m³，与常规天然气资源储量规模相当。作为一种优质清洁的新型能源，其开发利用具有弥补其他能源不足、减灾、改善大气环境的重要作用。由于煤层气开采须经过解吸-扩散-渗流的过程，且我国煤层气多具有低渗、低压、低饱和的特点，因此需要进行水力压裂作业将井筒与低渗煤层之间的天然裂隙与割理系统联通以实现商业化的开采。然而，受煤粉产出能力、煤粉颗粒移动性、煤粉表面电荷及缝内流体流速(生产制度)等因素影响，煤粉析出并在微裂缝和支撑剂充填裂缝中的堵塞将降低人工裂缝导流能力，增加煤层裂缝或割理系统孔压并降低甲烷解吸速度，从而伤害煤层产气效果。因此，开展模拟地层闭合压力作用下煤粉析出对支撑裂缝导流能力伤害工实验研究工作，对优化煤层气井压裂设计参数及压后排采制度具有重要意义。

目前模拟煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝导流能力伤害的测试主要通过API导流室开展，存在局限如下：

(1)采用在API导流室内预置煤粉充填层方式，不能模拟煤层压后煤粉析出在支撑剂充填层的自然运移与分布。

(2)受限于API导流室尺寸，沿缝长方向仅可在进出口端位置进行压力测量，无法精细评价沿缝长方向煤粉堵塞的压力响应情况。

(3)导流能力测试条件(缝内流速)未以实际排采制度为依据，评价结果对现场应用仅有定性指导意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，本实用新型能够模拟煤层气井在压后不同排采阶段下煤粉颗粒析出后在支撑裂缝内运移及分布的真实状态，精细测试因煤粉颗粒运移堵塞引起的沿缝长方向不同位置压力响应值，同时测试上述情况下(压后不同生产制度煤粉析出条件下)支撑裂缝导流能力伤害情况，可用以指导优化煤层气井压裂参数及压后不同排采阶段以降低煤粉颗粒析出对压裂效果(支撑裂缝导流能力)的不利影响。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：包括用于夹持铺砂模拟形成支撑裂缝的模拟裂缝夹持系统、用于模拟支撑裂缝所在地层闭合压力加载状态的闭合压力加载系统、用于对支撑裂缝模拟不同排采阶段对应流体流速的液体泵注系统、用于模拟压后不同排采阶段煤粉颗粒的分散、析出与流动的煤粉析出分散系统、用于收集残液的残液收集罐和用于采集分析数据并控制的自动控制采集分析系统，所述煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统和残液收集罐均与模拟裂缝夹持系统连接，所述模拟裂缝夹持系统、煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统和液体泵注系统均与自动控制采集分析系统连接。