【技术实现步骤摘要】
砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置和方法
本专利技术涉及天然气水合物开采
，具体涉及一种天然气水合物开采过程中地层砂颗粒的运移堆积和水合物生成条件下的砾石充填层堵塞规律及堵塞程度评价的模拟实验装置及实验方法。
技术介绍
天然气水合物被认为是具有良好前景的重要后续能源，具有分布广，资源量大、能量密度大和无污染等优点。如果天然气水合物开采过程中地层产出砂被携砂流体携带进入挡砂介质，地层产出的细砂颗粒在砾石充填层内部孔隙中运移、堆积，使砾石充填层的渗透率降低，造成砾石充填层堵塞，严重影响开采井的产能。尤其是在砾石充填层尺寸设计不合理的情况下，泥质粉砂储层产出的固相颗粒很容易进入砾石充填层但是却无法保证其顺利排出，这种情况下会导致严重的泥质堵塞，引起砾石充填层渗透率进一步降低。专利号CN201711040805.9公开了一种用于评价水合物开采条件下防砂筛管堵塞规律的评价装置，但该装置实际上无法模拟天然气水合物生产井工况，只能以模拟常规油气井中堵塞的方式看，从定性角度对水合物生产井中可能造成的筛管堵塞进行模拟。更进一步的，天然气水合物开采过程中充填砾石层面临的另外一个...
【技术保护点】
1.一种砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置，包括：主体反应系统、温度控制系统、供气系统、供液系统、注入系统、分离收集系统和数据处理系统，所述供气系统和供液系统通过注入系统给主体反应系统供气和供液形成混合流体，温度控制系统用以控制装置内流体温度，分离收集系统用以对主体反应系统流出的流体进行气液分离并收集，数据处理系统用以采集整个装置内的压力及流量数据并分析处理，其特征在于：所述主体反应系统包括反应釜，其上设有流体入口与流体出口，反应釜内壁为毛糙面，反应釜外壁设有真空保温层，两端安装有反应釜端盖，内部流体上游填装模拟地层泥砂层，下游填装充填砾石层，模拟地层泥砂和充填砾石层段的长...
【技术特征摘要】
1.一种砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置，包括：主体反应系统、温度控制系统、供气系统、供液系统、注入系统、分离收集系统和数据处理系统，所述供气系统和供液系统通过注入系统给主体反应系统供气和供液形成混合流体，温度控制系统用以控制装置内流体温度，分离收集系统用以对主体反应系统流出的流体进行气液分离并收集，数据处理系统用以采集整个装置内的压力及流量数据并分析处理，其特征在于：所述主体反应系统包括反应釜，其上设有流体入口与流体出口，反应釜内壁为毛糙面，反应釜外壁设有真空保温层，两端安装有反应釜端盖，内部流体上游填装模拟地层泥砂层，下游填装充填砾石层，模拟地层泥砂和充填砾石层段的长度比例为1:1，充填砾石层为核桃壳、玻璃珠或陶粒，所述反应釜端盖与模拟地层泥砂层之间安装分流块。还包括CT扫描系统，所述CT扫描系统包括x射线源和探测器，所述x射线源和探测器固定于所述反应釜两侧，并围绕所述反应釜旋转。2.根据权利要求1所述的砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置，其特征在于：所述注入系统，包括搅拌器，通过管线与所述流体入口相连接，在管线上依次安装有恒速泵、三号流量计和一号压力表；所述供气系统，包括气瓶，气瓶通过供气管道与所述搅拌器相连接，在供气管道上设有一号阀门、增压泵和一号流量计；所述供液系统，所述供液系统包括水箱，通过供液管线与所述搅拌器相连接，在供液管道上安装有二号阀门、泵和二号流量计。3.根据权利要求1所述的砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置，其特征在于：所述温度控制系统，包括温度控制单元以及与其电连接的制冷机、热辐射器、散热风扇以及温度传感器；所述制冷机位于反应釜端盖内部，所述热辐射器和所述散热风扇安装在反应釜端盖外，温度传感器安装在反应釜上，其探头深入反应釜内，温度控制单元根据温度传感器测得的数据，控制制冷机、热辐射器及散热风扇，进而控制流体入口进入的混合流体的温度以及反应釜内温度。4.根据权利要求1所述的砾石充填层堵塞评价微观探测模拟装置，其特征在于：所述分离收集系统，包括气液分离器、集气瓶和集液箱，气液分离器的出口分别连接集气瓶和集...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彦龙，董林，刘昌岭，陈强，李承峰，孟庆国，孙建业，
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
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