The utility model relates to the technical field of offshore natural gas hydrate resources development engineering, in particular to a gas-water-sand three-phase artificial lifting simulation experimental system for hydrate production wells, including an underground simulation wellbore, the first silo of a mud tank, the second silo of a mud tank, the third silo of a mud tank, a water tank, a sand tank and a vacuum degassing system. Vibratory screen and desilter. The utility model relates to a gas-water-sand three-phase artificial lifting simulation experiment system and method applied to hydrate research, which establishes a downhole artificial lifting and sand-carrying test circuit for simulating the production of natural gas hydrate in the sea area, and establishes a ground system with gas-water separation, water-sand separation and accurate measurement of gas-water-sand. It can simulate the lifting process of electric submersible pump, measure and separate the three-phase fluid lifted to the ground, and obtain the operating condition data and productivity data of the electric submersible pump lifting the hydrate reservoir with different proportions by economic and efficient method, and finally be used to evaluate and optimize the hydrate production technology.
【技术实现步骤摘要】
水合物生产井气-水-砂三相人工举升模拟实验系统
本技术涉及海洋天然气水合物资源开发工程
,具体涉及一种水合物生产井气-水-砂三相人工举升模拟实验系统。
技术介绍
天然气水合物资源是一种潜在的能源,具有分布广、能源密度高等特点,多个国家已经开展水合物试采先导试点研究。2002年加拿大、日本、印度、德国和美国以共同研究的形式在麦肯齐三角洲实施了专门针对冻土区水合物的开采试验,采用热刺激法开采水合物,但产气效率很低;2008年在同一地区采用降压法再次尝试开采,产气效率显著提高;2012年在美国阿拉斯加北坡试验场通过二氧化碳置换的方法进行水合物开采,但最终结果表明,天然气的主产量是由降压过程提供的。因此,降压法被认为是最具商业化潜力的水合物开采方法。2013年和2016年日本和中国先后在海域实施了天然气水合物试采试验,也都使用了降压技术并获得了相对令人满意的结果。电潜离心泵/螺杆泵是目前实现海域天然气水合物降压开采的主要技术手段,但与常规油气田开发不同的是,水合物藏具有特殊的温度压力环境,分解过程涉及复杂相变过程,生产中产气、产水和产砂规律都具有特殊性。然而迄今为止全球只开展过3次短期的电潜泵举升水合物的试点研究,因此还没有建立一套成熟有效的水合物开采人工举升评价方法。依托仿真实验井建立一套与实际生产相类似的生产管柱,采用电潜离心泵作为举升手段进行不同气水砂比例下的水合物开采模拟实验,并分别计量气水砂的输入输出量,进而为评价和优化人工举技术提供数据和支持。为此,本技术将公布一种应用于天然气水合物试采研究的气水砂三相人工举升模拟实验系统以及一套相适应的实验技术 ...
【技术保护点】
1.水合物生产井气‑水‑砂三相人工举升模拟实验系统,其特征在于,包括地下模拟井筒(1)、泥浆罐的第一仓(22)、泥浆罐的第二仓(23)、泥浆罐的第三仓(24)、水箱(18)、砂箱(12)、真空除气器(8)、振动筛(10)和除泥器(14);所述地下模拟井筒(1)内的气水砂三相流体通过油管(3)举升至设置在地面上的泥浆罐的第一仓(22)内,所述油管(3)从下至上依次设置有调节减压阀(6)和第一流量计(7),所述泥浆罐的第一仓(22)与真空除气器(8)连接;真空除气器(8)的出气口上设置有第四流量计,出液口连接到泥浆罐的第二仓(23);泥浆罐的第二仓(23)经由第一砂泵(9)后连接到振动筛(10);所述振动筛(10)的大颗粒物出口经由第一称重装置(11)后连接到砂箱(12),泥浆出口连接到泥浆罐的第三仓(24);泥浆罐的第三仓(24)通过第二砂泵(13)后连接除泥器(14);所述除泥器(14)的出气口上设置有第三流量计(20),出水口通过第二流量计(17)连接到水箱(18),出泥口通过烘干设备(15)和第二称重装置(16)后连接到砂箱(12)。
【技术特征摘要】
1.水合物生产井气-水-砂三相人工举升模拟实验系统,其特征在于,包括地下模拟井筒(1)、泥浆罐的第一仓(22)、泥浆罐的第二仓(23)、泥浆罐的第三仓(24)、水箱(18)、砂箱(12)、真空除气器(8)、振动筛(10)和除泥器(14);所述地下模拟井筒(1)内的气水砂三相流体通过油管(3)举升至设置在地面上的泥浆罐的第一仓(22)内,所述油管(3)从下至上依次设置有调节减压阀(6)和第一流量计(7),所述泥浆罐的第一仓(22)与真空除气器(8)连接;真空除气器(8)的出气口上设置有第四流量计,出液口连接到泥浆罐的第二仓(23);泥浆罐的第二仓(23)经由第一砂泵(9)后连接到振动筛(10);所述振动筛(10)的大颗粒物出口经由第一称重装置(11)后连接到砂箱(12),泥浆出口连接到泥浆罐的第三仓(24);泥浆罐的第三仓(24)通过第二砂泵(13)后连接除泥器(14);所述除泥器(14)的出气口上设置有第三流量计(20),出水口通过第二流量计(17)连接到水箱(18),出泥口通过烘干...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈强,胡高伟,吴能友,李彦龙,万义钊,王代刚,黄丽,
申请(专利权)人:青岛海洋地质研究所,
类型:新型
国别省市:山东,37
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