[发明专利]用于模拟至少两个产气层同井筒合采的实验装置

说明书

本发明公开了一种用于模拟至少两个产气层同井筒合采的实验装置，其包括模型管、压力气路、井筒模拟部件和调压装置；当使用本发明所提供的实验装置进行模拟试验时，根据试验条件在各模拟管中填充产层试样，设定每一条压力气路的压力，以模拟产层的煤系气压力，通过调节调压装置调节井筒模拟部件内腔不同位置的压力，以形成不同的压力分布，同时观测或者测量每一模拟管中气体产出状态，并能够作为生产效率的评价依据，进而能够为实际现场合采井井筒压力控制提供指导，有效提升多气层合采生产效益。该实验装置结构简单，操作简单便捷且试验可靠性比较强。

技术领域

本发明涉及煤系气生产实验装置技术领域，特别涉及一种用于模拟至少两个产气层同井筒合采的实验装置。

背景技术

煤系气来源于煤系地层，在不同深度具有多个产气层，叠置发育，垂向多层分布。

根据现有开发情况，由于地下多个潜力产层垂向分布，层间深度差异较大，如果能够在同一井筒内实现两层合采，将有效提高煤系气单井产气量，提升开发效益。由于各个产气层埋深不同，产出气体的压力也不同，产出气体进入井筒后存在互相的干扰。

目前，现场多采用常规气井生产方式，下入油管，利用油管直接生产煤系气，而由于产层储量较低，产气量衰减快，无法实现稳定生产。

而煤系气具有层垂向多层分布的特点，煤系气一口井可以同时贯穿位于不同深度多个产气层，而同一井筒内多个气层生产时，由于不同深度气层生产压力不同，会出现高压气体倒灌如低压产层的问题，使得合采产气量反而低于高压层单采产气量，同井筒合采效果差。

因此，如何提高同井筒采气的生产效率，是本领域技术人员一直追求的目标。

发明内容

本发明的目的为提供一种能够对实际同井筒开采煤系气生产效率提高具有指导性的实验装置。

本发明提供一种用于模拟至少两个产气层同井筒合采的实验装置，包括：

至少两个模型管，均设置有用于放置产层试样的腔体以及连通相应所述腔体的进气口和出气口；

并联设置的压力气路，与所述模型管一一对应，各所述压力气路用于对与其相应的所述模型管的腔体提供试验所需产气压力；

井筒模拟部件，至少包括围成内腔的筒体，所述筒体设置有连通所述内腔的至少两个进气口，各所述进气口沿轴向布置，与各所述模型管对应设置且通过管路连通相应所述模型管的出气口；

调压装置，用于调节所述筒体不同筒段对应的内腔的压力值。

当使用本发明所提供的实验装置进行模拟试验时，根据试验条件在各模拟管中填充产层试样，设定每一条压力气路的压力，以模拟产层的煤系气压力，通过调节调压装置调节井筒模拟部件内腔不同位置的压力，以形成不同的压力分布，同时观测或者测量每一模拟管中气体产出状态，并能够作为生产效率的评价依据，进而能够为实际现场合采井井筒压力控制提供指导，有效提升多气层合采生产效益。该实验装置结构简单，操作简单便捷且试验可靠性比较强。

可选的，所述井筒模拟部件还包括内管和至少一个内封隔器，所述内管套装于所述筒体内部；所述内封隔器间隔设置于所述内管和所述筒体之间，以将所述内管和所述筒体之间空间间隔成沿轴向布置的至少两个外筒段，一个筒段对应一个所述模型管，所述模型管的出口连通所述外筒段空间；所述调压装置能够调节所述内管内部、所述内管和所述筒体之间空间的压力分布。

可选的，所述模型管的出气口和所述井筒模拟部件的进气口之间的连接管路包括U型管段，所述U型管段的局部设置有可视窗。

可选的，所述模型管的出气口和与其相应的所述井筒模拟部件的进气口之间并联设置有第一出口管段和第二出口管段，至少其中一者上设置有旁通阀。

可选的，每一所述压力气路上还设置有第一压力传感器和第一流量阀，均设置于所述模型管的进气口上游。