專利名稱：一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及采油氣工程技術領域，尤其是一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置。
背景技術：
煤層氣是一種高效清潔非常規(guī)天然氣資源，目前國內(nèi)外積極進行煤層氣資源開發(fā) 以緩解能源危機，并在保護環(huán)境的前提下進行能源可持續(xù)化發(fā)展。我國煤層氣大規(guī)模商業(yè) 性開發(fā)迫在眉睫。合理高效開發(fā)煤層資源，必須依賴于煤層氣的動態(tài)監(jiān)測，而煤層氣井測試 技術是煤層氣藏開發(fā)方案制定和調(diào)整的動態(tài)數(shù)據(jù)的主要來源，堪稱為煤層氣藏工程師的眼 鏡。然而由于煤層氣屬于非常規(guī)氣藏，因此使得常規(guī)油氣藏的測試手段很難準確的應用于 煤層氣藏。注入壓降測試是目前煤層氣井測試的主要手段之一，但是注入壓降測試基本原 理是基于常規(guī)油氣藏的測試理論，對于煤層氣這種非常規(guī)天然氣是否適用以及精度如何， 目前并沒有嚴格論證和確切的數(shù)據(jù)說明。因此本發(fā)明建立了一套可以用于注入壓降測試機 理研究的室內(nèi)模擬裝置，用于對注入壓降測試方法的檢驗和優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有煤層氣測試技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、有 利于提高注入壓降精度和資料評價準確性的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，包括煤層模 擬裝置、注入系統(tǒng)、注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，注入系統(tǒng)以設定排量在設定 時間內(nèi)向煤層模擬裝置中注水，使注入系統(tǒng)的注入井筒和煤層模擬裝置中產(chǎn)生高于煤層模 擬裝置原始壓力的壓力區(qū)，注入停止后使注水壓力與煤層模擬裝置原始內(nèi)壓逐漸趨于平 衡，在注入階段和壓降階段均采用數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測量注入井筒中壓力隨時間的變化，并由 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行記錄和分析，以得到各階段煤層模擬裝置中的響應參數(shù)。進一步，所述煤層模擬裝置包括外殼、設置在外殼內(nèi)用于模擬氣體壓縮性的多個 空心橡膠球，在外殼的內(nèi)壁上還設置有用于模擬地層彈性的橡膠彈性體。進一步，所述注入井筒的頂部通過水管連接注入泵、水箱，在水管上還設置有流量 測試儀。進一步，所述注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)包括若干個壓力測試傳感器，該壓力測試 傳感器設置在所述注入井筒內(nèi)。進一步，所述各個壓力測試傳感器與所述注入井筒中心軸的距離不等，以使得每 個所述壓力測試傳感器測量出不同方位的壓力數(shù)據(jù)。進一步，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號經(jīng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和計算機。進一步，所述注入井筒的管壁上設置有卸壓孔。本發(fā)明提出煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，利于更好的實施和認識注入壓 降測試，認識注入壓降測試的機理，有利于提高注入壓降的精度和資料評價的準確性。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為若干個壓力測試傳感器的分布示意圖；圖3為測試數(shù)據(jù)結(jié)果圖。
具體實施例方式如圖1至圖3所示，一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，包括煤層模擬裝 置、注入系統(tǒng)、注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，煤層模擬裝置包括外殼1、設置在 外殼1內(nèi)用于模擬氣體壓縮性的多個空心橡膠球2，在外殼1的內(nèi)壁上還設置有用于模擬地 層彈性的橡膠彈性體3。注入系統(tǒng)包括注入井筒4、注入泵5、水箱6，注入井筒4的頂部通 過水管連接注入泵5、水箱6，在水管上還設置有流量測試儀7。注入井筒4的內(nèi)部設置有壓力測試段8，在壓力測試段8內(nèi)設置有注入壓降的數(shù)據(jù) 測試系統(tǒng)，注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)包括若干個壓力測試傳感器9，各個壓力測試傳感器9 與注入井筒4中心軸的距離不等，以使得每個壓力測試傳感器9測量出不同方位的壓力數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行采集、分析，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號經(jīng) 放大器10、A/D轉(zhuǎn)換器11和計算機12。本發(fā)明煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置工作時，先根據(jù)需要模擬測試的地區(qū) 選擇與其地層彈性相當?shù)南鹉z彈性體3，以提高模擬質(zhì)量，得到更加準確的數(shù)據(jù)。設定注入 系統(tǒng)的注水排量和時間，控制注入泵5以恒定的排量向注入井筒4中注水，使得注入井筒4 和煤層模擬裝置中產(chǎn)生高于煤層模擬裝置原始內(nèi)壓的壓力分布區(qū)，注入停止后，空心橡膠 球2和橡膠彈性體3將受壓而變形，以使得注水壓力與煤層模擬裝置原始內(nèi)壓逐漸趨于平 衡，在注入階段和壓降階段均采用數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測量注入井筒4中壓力隨時間的變化，并 由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行記錄和分析，以得到各階段煤層模擬裝置中的響應參數(shù)。試驗完成后 可通過注入井筒4的管壁上的有卸壓孔13進行卸壓。本發(fā)明中通過采用多個空心橡膠球2來模擬氣體壓縮性，通過采用橡膠彈性體3 來模擬地層彈性，能有效、方便的模擬出各個地區(qū)的地層及地層中煤層氣的情況，并且本發(fā) 明中通過設置多個壓力測試傳感器9、各個壓力測試傳感器9分布在不同的方位，其隨時測 量注入和壓降階段的數(shù)據(jù)，以模擬測得各階段煤層的響應參數(shù)，測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)存儲分析，數(shù)據(jù)經(jīng)過信號經(jīng)放大器10、A/D轉(zhuǎn)換器11后存儲到計算機12上，經(jīng)過分析 可得到儲層參數(shù)，以利于實際應用中提高注入壓降的數(shù)據(jù)精度和資料評價的準確性。
權利要求
一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，該裝置包括煤層模擬裝置、注入系統(tǒng)、注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，注入系統(tǒng)以設定排量在設定時間內(nèi)向煤層模擬裝置中注水，使注入系統(tǒng)的注入井筒和煤層模擬裝置中產(chǎn)生高于煤層模擬裝置原始內(nèi)壓的壓力分布區(qū)，注入停止后使注水壓力與煤層模擬裝置原始內(nèi)壓逐漸趨于平衡，在注入階段和壓降階段均采用數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測量注入井筒中壓力隨時間的變化，并由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行記錄和分析，以得到各階段煤層模擬裝置中的響應參數(shù)。
2.如權利要求1所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，所述煤層 模擬裝置包括外殼、設置在外殼內(nèi)用于模擬氣體壓縮性的多個空心橡膠球，在外殼的內(nèi)壁 上還設置有用于模擬地層彈性的橡膠彈性體。
3.如權利要求1所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，所述注入 井筒的頂部通過水管連接注入泵、水箱，在水管上還設置有流量測試儀。
4.如權利要求1所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，所述注入 壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)包括若干個壓力測試傳感器，該壓力測試傳感器設置在所述注入井筒 內(nèi)。
5.如權利要求4所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，各個所述 壓力測試傳感器與所述注入井筒中心軸的距離不等，以使得每個所述壓力測試傳感器測量 出不同方位的壓力數(shù)據(jù)。
6.如權利要求1所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)包括信號經(jīng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器和計算機。
7.如權利要求1所述的煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，其特征在于，所述注入 井筒的管壁上設置有卸壓孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，包括煤層模擬裝置、注入系統(tǒng)、注入壓降的數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，注入系統(tǒng)以設定排量在設定時間內(nèi)向煤層模擬裝置中注水，使注入系統(tǒng)的注入井筒和煤層模擬裝置中產(chǎn)生高于煤層模擬裝置原始內(nèi)壓的壓力分布區(qū)，注入停止后使注水壓力與煤層模擬裝置原始內(nèi)壓逐漸趨于平衡，在注入階段和壓降階段均采用數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)測量注入井筒中壓力隨時間的變化，并由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行記錄和分析，以得到各階段煤層模擬裝置中的響應參數(shù)。本發(fā)明提出煤層氣注入壓降測試的室內(nèi)模擬裝置，利于更好的實施和認識注入壓降測試，認識注入壓降測試的機理，有利于提高注入壓降的精度和資料評價的準確性。
文檔編號E21B47/06GK101845949SQ201010162049
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權日2010年4月28日
發(fā)明者劉曰武, 張鈞峰, 歐陽偉平, 蘇中良, 趙培華 申請人:中國科學院力學研究所