[发明专利]天然气水合物试采模拟装置及方法

权利要求书

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；

所述空气压缩注入装置包括空气压缩机和储气罐，储气罐与第二油管连接；

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；

所述仿真实验井的井口处设置环形钢板；

所述仿真实验井包括设置在井筒内的表层套管和生产套管，第一油管和第二油管设置于表层套管和生产套管环空。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述仿真实验井的井身为一开保守结构。

4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述第一油管和第二油管的入口倾斜设置。

5.一种采用权利要求1所述的天然气水合物试采模拟装置的天然气水合物试采模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)检查天然气水合物试采模拟装置的管路连接，开启监控系统，设置试采模拟装置的初始参数；

(2)启动地层模拟配注系统，储气罐中的压缩空气通过第二油管注入人工井底，储水罐中的水、储砂箱内的砂按比例进入混合罐中混合，经注入泵增压后通过第一油管注入人工井底；

(3)电潜泵举升系统将人工井底的水、气、砂三相混合物举升至井口，通过管线流入除砂器进行除砂，经过除砂后的流体流入水气分离器进行水、气两相分离，并采集气相流量数据和水相流量数据，气体返回储气罐，水返回储水罐，砂进入烘干器，烘干后称重。

6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，改变试采模拟装置的操作参数，重复步骤(2)和(3)，通过监控系统监测并分析不同参数影响下的历史工作曲线变化规律。