[发明专利]固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法

说明书

本发明提供一种固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法，该装置的钻杆位于井筒内，该井筒的底部固定有该箱体，加气系统连接于该井筒，以向该井筒内加气，混合物加入系统连接于该箱体的两端，以向该箱体加入砂‑水混合物，油缸连接于该井筒的中部，以用来改变井筒的倾斜角度，模拟固态流化开采中井斜角对井筒携岩的影响，混合物分离系统连接于该井筒的顶端，接收从该井筒流出的气‑水‑岩屑颗粒进行三相分离，并将分离出的岩屑进行称重。该固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法为研究天然气水合物固态流化开采过程中，不同气液比、井斜角对井筒携岩量的影响变化规律，提供重要的基础数据和理论指导。

技术领域

本发明涉及天然气水合物开采技术领域，特别是涉及到一种固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法。

背景技术

天然气水合物是由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰状笼型化合物。广泛分布于陆地冻土带和沿海大陆架300～3000m水深、0～300m埋深海域中，大多数为弱胶结非成岩水合物，具有储量大和能量密度高等特点，被认为是一种潜在的接替能源。然而，固态流化开采天然气水合物时，由射流喷嘴引射海水，将天然气水合物沉积物粉碎成细小的岩屑颗粒，再与海水混合，采用封闭管道输送至海平面，在射流破碎过程中，岩屑颗粒随着引射海水从环空上返，由于温度升高，压力降低，水合物不断分解，气相含量增大，造成流型剧烈转化，使水合物浆体的携岩能力受到影响，造成固相含量升高，严重时可能引发堵塞井筒等事故，进而影响开采效率，并对开采人员造成风险。因此，目前亟需对固态流化开采天然气水合物过程中不同井斜角和流型变化对井筒携岩量的影响规律进行研究，为天然气水合物藏固态流化高效、安全开采提供理论依据和技术指导，从而为现场的开采工程提供重要保障。

在申请号：CN202110555196.0的中国专利申请中，涉及到一种水平井钻井液携岩效率预测方法，涉及石油与天然气钻井技术领域，包括以下步骤：S1.建立水平井井筒清洁数值仿真模型；S2.采用控制变量法进行钻井液携岩的动力学模拟，得到携岩效率单因素影响；S3.根据正交试验设计进行钻井液携岩的动力学模拟，得到携岩效率多因素影响；S4.建立携岩效率与几何参数、机械参数、岩屑颗粒参数和钻井液参数的关联方程；S5.根据关联方程，评价不同井眼条件下井筒清洁影响参数的适应性。

在申请号：CN202010449572.3的中国专利申请中，涉及到一种页岩气水平井积液位置判断方法，涉及页岩气领域；其包括以下步骤：S1.计算页岩气水平井沿井筒分布的压力温度剖面，判断沿所述井筒方向的流型分布，计算所述井筒不同位置处的气体流速；S2.计算天然气偏差系数随压力温度的变化，已知天然气组分组成，计算出天然气拟临界压力、拟临界温度；S3.计算页岩气水平井的水平段、倾斜段以及垂直段三处的临界携液流量；S4.计算临界携液流量并对比不同位置处的气体真实流量，根据井眼轨迹分布绘制不同参数下产量与临界携液流量沿井眼轨迹对比变化图，根据所述对比变化图判断出积液的位置。

在申请号：CN202010448960.X的中国专利申请中，涉及到一种页岩气藏水平井临界携液产气量预测方法及设备。所述方法包括：获取沿页岩气藏水平井井筒的压力场以及天然气组分；根据天然气组分和压力场得到天然气拟临界压力和拟临界温度；根据所述天然气拟临界压力和拟临界温度得到天然气偏差系数，根据所述天然气偏差系数预测页岩气藏水平井临界携液产气量。

以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于模拟天然气水合物固态流化开采过程中，不同井斜角和井筒中解析气含量所引起的不同流型对井筒排液携岩量的影响固态流化开采中井斜角和流型影响携岩的测量装置和方法。