[发明专利]水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统及其方法

权利要求书

1.水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：包括：气体供应装置、液体供应装置、气液混合装置、反应釜、轴压控制装置、气液固分离装置和温控装置；

所述反应釜包括：放置试样的釜体、分别位于所述釜体顶部和底部的上端盖和下端盖、穿过所述上端盖的活塞、设于所述釜体侧面的堵头；所述釜体的侧面设有若干个流体口、所述堵头下方设有收集口，出砂测试时分别用于流入流体和收集出砂产物，具体的，所述收集口由上至下依次设有气体口、液体口和固体口，经出砂测试后的气体、液体和固体分别通过所述气体口、液体口和固体口收集；所述上端盖设有轴压注入孔，固结测试时用于注入液压；所述下端盖设置有进口，所述活塞有出口，渗透测试时分别用于流入和流出流体；所述下端盖设置有声波发射探头，所述活塞设置有声波接收探头，声波测试时分别用于发射和接收声波信号；所述釜体的侧面设有电阻率探头，电阻率测试时用于采集电阻率；

由所述气体供应装置和液体供应装置分别提供的气体、液体在气液混合装置中混合，所述气液混合装置分别与反应釜的进口、流体口连接，以供气和/或供液；

所述轴压控制装置与轴压注入孔连接，以提供固结压力以推动活塞移动；所述气液固分离装置通过管线与液体口和固体口连接，以进行出砂产物的气液固三相分离和采集计量；所述温控装置设于釜体的外围，以控制所述反应釜的温度。

2.根据权利要求1所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述气体供应装置包括：气瓶、空压机、气体增压泵、气体减压阀、流量控制器、气体储罐、若干个第一压力传感器，所述气瓶、空压机、气体增压泵、气体减压阀、流量控制器、气体储罐通过管线连接，所述流量控制器通过管线连接气液混合装置；所述气瓶与气体增压泵的连接管线上、所述气体增压泵与空压机的连接管线上、所述气体增压泵与气体储罐的连接管线上、所述气体储罐与气体减压阀的连接管线上、所述气体减压阀与流量控制器的连接管线上均设有第一压力传感器，以监测各处的压力。

3.根据权利要求2所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述液体供应装置包括：水箱、恒流泵、液体储罐，所述恒流泵通过管线分别连接水箱和液体储罐，所述液体储罐通过管线连接气液混合装置。

4.根据权利要求3所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述气液混合装置包括：混合器、第二压力传感器，所述混合器通过管线分别连接流量控制器、液体储罐、反应釜的进口和流体口；所述第二压力传感器设于混合器与液体储罐和/或流量控制器之间的管线上，以监测压力。

5.根据权利要求4所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述气瓶与气体增压泵的连接管线上、所述气体增压泵与空压机的连接管线上、所述气体增压泵与气体储罐的连接管线上、所述气体储罐与气体减压阀的连接管线上、所述气体减压阀与流量控制器的连接管线上、所述恒流泵与液体储罐的连接管线上、所述液体储罐与混合器的连接管线上、所述混合器与反应釜的进口和流体口的连接管线上均设有截止阀，分别用于控制各管线的开启/关闭和流体流量，为所述反应釜提供气体、液体或气液混合物。

6.根据权利要求1所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述轴压控制装置包括：轴压跟踪泵、第三压力传感器，所述轴压跟踪泵通过管线连接轴压注入孔，所述第三压力传感器设于轴压跟踪泵与轴压注入孔之间的管线上，以监控压力。

7.根据权利要求1所述的水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统，其特征在于：所述气液固分离装置包括：出砂收集器、第四压力传感器、过滤器、回压阀、跟踪泵、气液分离器、电子天平、干燥容器、气体流量计，所述出砂收集器、过滤器、回压阀、跟踪泵、气液分离器、干燥容器、气体流量计通过管线连接，所述出砂收集器通过管线与固体口连接，所述过滤器通过管线与与液体口连接，所述过滤器通过管线连接反应釜的出口；所述第四压力传感器设于出砂收集器和过滤器之间的管线上，以监控压力。