天然气水合物试采模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种天然气水合物试采模拟装置及方法。该装置包括仿真实验井、电潜泵举升系统、地层模拟配注系统、分离计量系统和监控系统，仿真实验井包括第一油管、第二油管和电潜泵举升系统井下机组；地层模拟配注系统包括空气压缩注入装置和水‑砂混合注入装置，空气压缩注入装置与第一油管连接，水‑砂混合注入装置与第二油管连接；分离计量系统包括除砂器、水气分离器和流量计，电潜泵举升系统的流体出口与除砂器相连，除砂器与水气分离器连接，水气分离器的气相出口与空气压缩注入装置连接，水气分离器的液相出口与水‑砂混合注入装置连接。该装置可以进行井筒三相流动的人工举升方式和操作参数优化研究，为水合物试采提供相关参数和技术支撑。

Production of natural gas hydrate simulation device and method

The invention relates to a device and method for simulation of natural gas hydrate production. The device includes a separate metering system and control system simulation of electric submersible pump wells, lifting system, injection system, formation simulation, simulation results including the first second wells oil pipe, tubing and electric submersible pump lifting system of underground unit; formation simulation system including air injection and water injection compression device sand mixed injection device, injection device is connected with the air compressor the first water pipe, sand mixed injection device is connected with the second tubing; separation measurement system includes desander, water separator and flowmeter, electric submersible pump lifting system and a fluid outlet desander is connected, desander is connected with the water separator, water vapor separator gas outlet is connected with the compressed air injection device, a water separator liquid outlet water and sand mixed injection device connection. The device can carry out shaft three-phase flow of the artificial lift methods and operation parameters optimization research, provide relevant parameters and technical support for hydrate production.

【技术实现步骤摘要】
天然气水合物试采模拟装置及方法
本专利技术属于非常规天然气开采工程领域，具体涉及一种天然气水合物试采模拟装置及方法。
技术介绍
天然气水合物是一种由水和天然气在高压、低温条件下形成的非化学计量性笼状晶体物质，主要分布于陆地永久冻土区和海洋大陆边缘的沉积物中，具有资源量大、能量密度高、埋藏浅、分布广等特点，它被普遍认为将是21世纪最有潜力的接替能源。20世纪80年代以来，美国、加拿大、日本、韩国等发达国家在天然气水合物的研究方面给予了高度重视；出于能源战略角度考虑，我国也将高效开采天然气水合物列入中长期发展规划，并2017年5月在南海神狐地区进行了海域天然气水合物的首次试采，取得了持续时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，创造了产气时长和总量的世界纪录。天然气水合物开采过程中会发生大量分解，将对含水合物沉积层的力学性质产生不利影响，进而诱发井壁失稳、出砂、地层坍塌、海底滑坡甚至海啸等工程地质灾害。国际天然气水合物的历次试采经历表明，地层出砂与人工举升方式的联动关系是影响水合物藏能否高效开采的关键科学问题。因此，在进行水合物商业化开采之前，通过实验模拟的技术手段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气水合物试采模拟装置，其特征在于，包括仿真实验井、电潜泵举升系统、地层模拟配注系统、分离计量系统和监控系统；所述仿真实验井包括井筒，设置在井筒内的第一油管、第二油管和电潜泵举升系统井下机组；所述地层模拟配注系统包括空气压缩注入装置和水‑砂混合注入装置，空气压缩注入装置与第一油管连接，水‑砂混合注入装置与第二油管连接；所述分离计量系统包括除砂器、水气分离器和流量计，电潜泵举升系统的流体出口与除砂器相连，除砂器与水气分离器连接，水气分离器的气相出口与空气压缩注入装置连接，水气分离器的液相出口与水‑砂混合注入装置连接；水气分离器的气相出口和液相出口处均设置流量计；所述监控系统与电潜泵举升系统...

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物试采模拟装置，其特征在于，包括仿真实验井、电潜泵举升系统、地层模拟配注系统、分离计量系统和监控系统；所述仿真实验井包括井筒，设置在井筒内的第一油管、第二油管和电潜泵举升系统井下机组；所述地层模拟配注系统包括空气压缩注入装置和水-砂混合注入装置，空气压缩注入装置与第一油管连接，水-砂混合注入装置与第二油管连接；所述分离计量系统包括除砂器、水气分离器和流量计，电潜泵举升系统的流体出口与除砂器相连，除砂器与水气分离器连接，水气分离器的气相出口与空气压缩注入装置连接，水气分离器的液相出口与水-砂混合注入装置连接；水气分离器的气相出口和液相出口处均设置流量计；所述监控系统与电潜泵举升系统和地层模拟配注系统分别连接。2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述空气压缩注入装置包括空气压缩机和储气罐，储气罐与第一油管连接。3.根据权利要求2所述的模拟装置，其特征在于，所述水-砂混合注入装置包括储水罐、储砂箱和混合箱，储水罐和储砂箱分别与混合箱连接，混合箱与第一油管连接，混合箱与第一油管之间设置注入泵。4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述水气分离器的气相出口设置孔板流量计，液相出口设置电磁流量计。5.根据权利要求1-4任一项所述的模拟装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴能友，胡高伟，万义钊，陈强，李彦龙，黄丽，刘昌岭，王代刚，卜庆涛，
申请(专利权)人：青岛海洋地质研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37