[发明专利]一种煤层气多层合采气水两相渗流实验装置及测试方法

权利要求书

1.一种煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，包括沿管路中气体流向依次设置的气体注入系统(1)、模型系统(3)和计量系统(4)；

所述气体注入系统(1)包括气源(11)以及气体控压组件，所述气源(11)用于提供注入岩心实验的介质气体；所述气体控压组件包括气体增压泵(12)，经气源(11)注入的介质气体通过气体增压泵(12)增压至目标压力；

所述模型系统(3)包括并联设置的至少2组岩心模拟组件，以及用于控制各所述岩心模拟组件内部岩心的压力加载组件，所述模型系统(3)用于模拟真实地层条件下的煤层气产出过程；

所述计量系统(4)包括至少2组并联设置且与所述岩心模拟组件对应连接的气液分离组件，经所述岩心模拟组件相模拟获得的气水两相流体经气液分离后分别被收集并检测，并通过系统控压组件实现对系统回压或气体流量的控制，以分别模拟定压开采过程或定流量开采过程；

所述气液分离组件包括气液分离器(41)，以及分别与所述气液分离器(41)相连通的气水采出测量组件和气体倒灌测量组件；

所述气水采出测量组件包括与所述气液分离器(41)的出口相连通的用于测量分离后水相体积的量筒(43)以及用于计量分离后气相流量的第一气体流量计(45-1)；所述第一气体流量计(45-1)的入口设有第一单向阀(46-1)；

所述气体倒灌测量组件包括与所述气液分离器(41)的入口相连通的第二气体流量计(45-2)，用于对经其他平行设置的所述气液分离组件气液分离后进入所述气液分离器(41)的气体进行计量；所述第二气体流量计(45-2)的入口设有第二单向阀(46-2)；

所述计量系统(4)中，经所述第一气体流量计(45-1)和所述第二气体流量计(45-2)计量后的气体经总气体流量计(45-0)进行计量。

2.根据权利要求1所述的煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，所述系统控压组件包括用于对系统施加回压的回压阀(47)和用于控制气体流量的流量控制器(48)。

3.根据权利要求2所述的煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，所述岩心模拟组件包括岩心夹持器(32)；

所述岩心夹持器(32)的内腔设置有容纳岩心的岩心腔(321)，以及设置于所述岩心腔(321)两侧的轴压腔(322)和设置于所述岩心腔(321)外围的围压腔(323)；

所述压力加载组件包括分别控制所述轴压腔(322)和围压腔(323)压力的轴压自动加载系统(34)和围压自动加载系统(33)，使得所述岩心获得预设的围压和轴压。

4.根据权利要求3所述的煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，所述岩心模拟组件还包括设置于所述岩心夹持器(32)外侧的恒温箱(31)、用于采集所述岩心夹持器(32)内部压力的压力传感器(35)，以及用于检测所述岩心夹持器(32)两端压差的压差传感器(36)。

5.根据权利要求4所述的煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，所述气体控压组件还设置有减压阀(17)和/或缓冲罐(14)；

所述减压阀(17)设置于所述气体增压泵(12)之前，用于将经气源(11)注入的介质气体进行减压处理；

所述缓冲罐(14)设置于所述气体增压泵(12)之后，用于储存增压至目标压力的介质气体以稳定高压气压力。

6.根据权利要求5所述的煤层气多层合采气水两相渗流实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括设置于所述模型系统(3)之前的抽真空系统(2)，用于对模型系统(3)中的岩心样品进行抽真空处理，使得介质气体与岩心样品充分接触吸附。