[发明专利]自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟实验方法

摘要

本发明公开了一种自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟实验方法，该方法使用自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟装置进行模拟实验，模拟实验步骤包括1)开始实验前，将模拟装置的所有阀门关闭；2)打开真空泵阀门和真空泵，对储层模拟系统持续抽真空直到储层模拟系统内装样品不存在残余气体；3)打开高压待测气瓶的压力阀门，调节减压阀，设定供气压力，持续供气直至全部气压表读数稳定，关闭压力阀门；4)向储层模拟系统的模拟管路中稳定注水，第一排泄管中的液体到达气液分离器，在气液分离器中实现气液分离；5)气样采集依次采集多个采样点处的气样；6)待到下一次采样时间，重复步骤5)进行采样，如此循环，直至采样结束。本发明所采用模拟试验方法准确，简单易行，为煤层气/页岩气的开发提供了基础理论支撑。

主权项

一种自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟实验方法，该方法使用自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟装置进行实验，其中：所述的自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟装置包括：储层模拟系统、供水系统、气液回收系统、样品采集系统、饱和与抽真空系统、起吊控制系统和恒温控制系统，其中：储层模拟系统包括模拟管路，模拟管路上设置有4个采样点，该储层模拟系统放置在恒温控制系统中，恒温控制系统为储层模拟系统提供预定的工作温度；供水系统与储层模拟系统通过管路连接，为储层模拟系统供水；气液回收系统和样品采集系统均与储层模拟系统通过管路连接，收集储层模拟系统流出的气体和液体；饱和与抽真空系统通过管路与储层模拟系统连接，对储层模拟系统中充填的样品抽真空和进行高压气体饱和处理；起吊控制系统用于悬吊储层模拟系统，以将其放入恒温控制系统中或从恒温控制系统中吊出；储层模拟系统包括第一模拟管路、第二模拟管路和第三模拟管路，第一模拟管路和第二模拟管路下端通过第三模拟管路相互连通，第一模拟管路和第二模拟管路的上端分别设置第四采样点和第一采样点，所述第四采样点和第一采样点分别通过连接管路连接样品采集系统和气液回收系统, 第四采样点通过连接管路连接供水系统；在第一模拟管路与第三模拟管路的连接处以及第二模拟管路与第三模拟管路的连接处分别设置第三采样点和第二采样点，第三采样点和第二采样点分别通过连接管路与样品采集系统和气液回收系统连接以及与饱和与抽真空系统连接；供水系统包括供水泵、水压表、供水阀门、定压阀和储水箱；供水泵与储层模拟系统通过供水管路连接，该供水管路与供水泵之间设置供水阀门和水压表，定压阀安装在连接器与第一采样点之间的连接管路上，配合供水泵设定储层模拟系统压力，储水箱为供水泵提供水源；气液回收系统包括气压表、第一排泄管、阀门、气液分离器、气体回收容器、液体回收容器；气液分离器为一个带竖向中隔板的容器，中隔板从上向下把容器竖向一分为二，分为气液分离室和溢流室，中隔板除了其底边不与容器底部内壁连接外，中隔板的上边、两侧边均分别与容器顶部内壁，侧部内壁密闭连接，中隔板底沿与容器底部很接近，即距离容器底部的距离很小，呈一条缝隙状，气液分离室和溢流室在底部连通，溢流室顶部开有一个孔，与液体回收容器通过管路连接，气液分离室顶部开有两个孔，一个孔通过气体回收管路与气体回收容器连通，该管路上设有阀门，另一孔通过第一排泄管与连接器的出端口连接，第一排泄管上设置有阀门，第一排泄管管端插于气液分离室中距气液分离室底部不大于气液分离室的1/2高度，且距气液分离室底部不小于2~3倍中隔板底部距离气液分离室底部的距离；所述的自生自储向斜构造盆地水溶气运移模拟装置还包括连接器；其中：所述连接器为具有多个进入端口和一个出端口的管路连接装置，连接器的四个进入端口分别通过第一采样管路～第四采样管路与储层模拟系统的模拟管路的第一采样点～第四采样点连接，每个采样管路上分别设有阀门；连接器的出端口通过第一排泄管连接气液回收系统，第一排泄管管路上设置有阀门；连接器的出端口还通过第二排泄管与样品采集系统相连，第二排泄管管路上设置有阀门；样品采集系统包括样品采集管路和气液分离装置两部分，其中：所述样品采集管路是连接器的进入端口与模拟管路的采样点之间的连接管路，每条管路上均设置气压表和阀门，样品采集管路根据储层模拟系统设置的采样点个数和位置配置相应的采样管路，所述样品采集管路用于采集储层模拟系统不同部位的气液混合样品，不同采样点的采集管路汇集至连接器，分别与连接器的对应的进入端口连接，然后由连接器的出端口通过第二排泄管路连接到气液分离装置；所述气液分离装置包括阀门、气液分离器、气体压力平衡瓶、气体收集管和温度传感器；所述气液分离器为下部侧面开孔和顶部开孔的密闭透明容器，且侧面标画刻度，顶部开孔中的一个孔安装气体收集管，气体收集管上安装气体收集阀门，气体收集管管端与容器顶部齐平；另一个孔插第二排泄管，第二排泄管上设置有阀门，第二排泄管管端深插于气液分离器中液面之下距底部不大于1/3高度处；第三孔安装温度传感器；所述气体压力平衡瓶为侧面开2孔的透明敞口容器，一孔靠近上部，为溢流孔，溢流孔下沿高度与气液分离器顶部齐平；另一孔靠近容器底部，开孔位置与气液分离器底部侧面开孔高度相同，该另一孔与气体分离器底部侧面开孔通过管路连通，气体压力平衡瓶内放置供水管，供水管另一端连接储水箱，供水管上设置阀门；饱和与抽真空系统包括真空泵、真空泵阀门、高压供气源、压力阀门、减压阀、气压表、气体质量流量计、三通；其中：三通第一端与高压供气源之间的主供气管路上设置有压力阀门、减压阀、气压表和气体质量流量计；三通第二端通过管路与真空泵连接，该管路上也设有阀门；三通第三端连接供气管路的一端，该供气管路另一端分出两条支路即第一供气支路和第二供气支路，第一供气支路与第二采样点连接，第二供气支路与第三采样点连接，两条支路上分别设置有一个阀门；其特征在于该实验方法包括模拟实验步骤，该步骤包括：1）开始实验前，将模拟装置的所有阀门关闭；2）打开真空泵阀门和真空泵，对储层模拟系统持续抽真空直到储层模拟系统内装样品不存在残余气体，进入下一步；3）打开高压供气源的压力阀门，调节减压阀，设定供气压力P，持续供气直至全部气压表读数稳定，关闭压力阀门，进入下一步；同时记录气体质量流量计和气压表的数值；4）打开供水阀门，调节定压阀，打开供水泵，供水泵以略高于原型盆地储层静水压力p的压力向储层模拟系统的模拟管路中稳定注水，第一排泄管中的液体到达气液分离器，在气液分离器中实现气液分离，气体通过气体回收管路上的阀门排出，由回收容器收集，液体流经溢流室，由液体回收容器收集；5）气样采集：依次采集四个采样点处的气样；6）待到下一次采样时间，重复步骤5）进行采样，如此循环，直至采样结束。