[实用新型]井筒流动干扰实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于能源开采领域，具体为关于煤层气、页岩气、砂岩气共采层间干扰研究的试验装置。

背景技术

当前社会经济快速发展，优质常规天然气开采已经无法满足工业社会的需要，非常规天然气凸显出越来越重要的地位，美国的页岩气成功开采引发了世界能源革命，中国当前也在大规模试验非常规气的开采。

煤层气、页岩气、致密砂岩气作为三种常见的非常规天然气在山西沁水盆地海陆过渡相地层中基本处于同一或者相邻的层位，目前主要以煤层气开采为主，砂岩气、页岩气开采基本没有考虑，从经济效益最大化的考虑，三种气体一起采出是最经济的，但是由于各层压力系统不一致，当各个层位被打开后，可能会面临层间干扰的问题，如何模拟井下的层间干扰，是三气共采的重要研究课题。本实验装置将提供这方面的尝试。

发明内容

由于煤层气、页岩气、砂岩气共采可能有层间干扰问题，三气共采并不一定会导致产量增加，因此本实用新型的目的是提供一种实验装置，用于研究三气共采中不同压力系统下的层间干扰问题，研究三气共采是否比单层开采更经济。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种井筒流动干扰实验装置，包括缸筒，所述缸筒内依次装填煤粉作为煤层、装填砂岩粉作为砂岩层、装填页岩粉作为页岩层，所述煤层和砂岩层之间、砂岩层和页岩层之间分别采用封隔器封隔，所述煤层、砂岩层、页岩层内均放置有加压装置；所述缸筒内预埋有主井筒，所述主井筒底部位于煤层内并安装有煤层阀门、且筒壁上开有进气孔；所述主井筒位于砂岩层内连接采气支路Ⅰ，所述采气支路Ⅰ安装有砂岩层阀门、且筒壁上开有进气孔；所述主井筒位于页岩层内连接采气支路Ⅱ，所述采气支路Ⅱ安装有页岩层阀门、且筒壁上开有进气孔；所述主井筒穿出缸筒后连接导气管，所述导气管上安装流量测量装置；所述缸筒外安装岩心夹持器；所述缸筒的上部、中部、下部连接三根充气管，分别与页岩层、砂岩层、煤层相通。

缸筒作为煤粉、砂岩、页岩气的承载体。岩心夹持器用于对岩样加围压。充气管对煤层、砂岩层、页岩层注入甲烷气体。井筒作为产气通道。加压装置对岩样加覆压。流量测量装置用于测量井筒产气量。封隔器完成煤层、页岩层、砂岩层的封隔。本实验装置首先用均匀煤粉填充至缸筒中，大约充填1/3的体积，然后用封隔器封隔，继续用砂岩粉填充至缸筒，大概充填1/3的体积，然后用封隔器封隔，继续用页岩填充缸筒，充填剩下的体积，用岩心夹持器加围压，位于缸筒各层的加压装置分别对煤粉、页岩、砂岩加入压力，持续加压24小时，待煤层、页岩、砂岩完全压实，通过充气管注入甲烷气体，持续48小时，待煤层、砂岩层、页岩层完全饱和甲烷气体，调节充气管压力至恒定压力。打开主井筒，首先打开煤层阀门，待稳定后测量从主井筒流出的煤层气流量。接着打开砂岩层阀门，记录两个层位打开后共同的产气量，至稳定；最后打开页岩层阀门，记录三个层位打开后共同的产气量，至稳定。

本实用新型设计合理，提供了研究三气共采不同压力系统下的井筒干扰的试验装置，简单易行。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中：1-缸筒，2-煤层，3-砂岩层，4-页岩层，5-主井筒，6-采气支路Ⅱ，7-采气支路Ⅰ，8-煤层阀门，9-砂岩层阀门，10-页岩层阀门，11-加压装置，12-充气管，13-岩心夹持器，14-导气管，15-流量测量装置，16-封隔器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。