煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109611089A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201910016112.9(22)申请日2019.01.08(71)申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司地址610051四川省成都市成华区府青路1段3号川庆钻探公司科技处申请人中国石油天然气集团有限公司(72)发明人陈星宇尹丛彬耿周梅何封肖剑锋王素兵李军龙毛虎(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人毛光军(51)Int.Cl.E21B49/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置及方法(57)摘要本发明公开了一种煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，包括模拟裂缝夹持系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统、煤粉析出分散系统、残液收集罐和自动控制采集分析系统，所述煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统和残液收集罐均与模拟裂缝夹持系统连接，所述模拟裂缝夹持系统、煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统和液体泵注系统均与自动控制采集分析系统连接。本发明能够模拟煤层气井在压后不同排采阶段下煤粉颗粒析出后在支撑裂缝内运移及分布的真实状态，精细测试因煤粉颗粒运移堵塞引起的沿缝长方向不同位置压力响应值，同时测试上述情况下支撑裂缝导流能力伤害情况。CN109611089ACN109611089A权利要求书1/2页1.煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：包括用于夹持铺砂模拟形成支撑裂缝的模拟裂缝夹持系统、用于模拟支撑裂缝所在地层闭合压力加载状态的闭合压力加载系统、用于对支撑裂缝模拟不同排采阶段对应流体流速的液体泵注系统、用于模拟压后不同排采阶段煤粉颗粒的分散、析出与流动的煤粉析出分散系统、用于收集残液的残液收集罐（25）和用于采集分析数据并控制的自动控制采集分析系统，所述煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统和残液收集罐（25）均与模拟裂缝夹持系统连接，所述模拟裂缝夹持系统、煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统和液体泵注系统均与自动控制采集分析系统连接。2.如权利要求1所述的煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：所述模拟裂缝夹持系统包括上压板（18）、下压板（20）、上活塞（30）、下活塞（31）、进料管（27）、出料管（28）、支撑剂、电子位移传感器（33）、压力传感器（23）、金属垫片和中空结构的腔体（19），腔体（19）竖向固定，下活塞（31）通过下压板（20）设置在腔体（19）内，上活塞（30）通过上压板（18）活动设置在腔体（19）内，上活塞（30）与下活塞（31）之间形成支撑裂缝，支撑剂和金属垫片设置在支撑裂缝内，进料管（27）和出料管（28）均与支撑裂缝相通，腔体（19）上开设有与支撑裂缝相通的测压孔（22），压力传感器（23）固定在测压孔（22）内，电子位移传感器（33）分别固定在上压板（18）和下压板（20）上；所述煤粉析出分散系统、闭合压力加载系统、液体泵注系统均与进料管（27）连接，所述残液收集罐（25）与出料管（28）连接，所述自动控制采集分析系统分别与压力传感器（23）和电子位移传感器（33）连接，所述闭合压力加载系统与上压板（18）连接。3.如权利要求2所述的煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：所述测压孔（22）内和进料管（27）内均设置有金属滤网（29），所述出料管（28）上设置有泄压阀（24）。4.如权利要求2所述的煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：所述闭合压力加载系统包括液压机（16）和加压组件，液压机（16）通过加压组件与上压板（18）连接，液压机（16）与加压组件配合控制上压板（18）动作；所述自动控制采集分析系统与液压机（16）连接。5.如权利要求1—4中任一项所述的煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：所述煤粉析出分散系统包括煤粉析出分散器（13）、煤粉分散搅拌器（12）和双缸注射泵（11），煤粉分散搅拌器（12）固定在煤粉析出分散器（13）上部，煤粉析出分散器（13）的进料端与双缸注射泵（11）连接，出料端依次通过出料阀（14）和总三通接头（15）与模拟裂缝夹持系统连接；所述自动控制采集分析系统分别与煤粉分散搅拌器（12）和双缸注射泵（11）连接。6.如权利要求5所述的煤层气井压后煤粉析出对支撑裂缝的伤害测试装置，其特征在于：所述液体泵注系统包括储液罐（5）、储气罐（1）、储液罐阀门（6）、储气罐阀门（2）、控压阀（3）、恒流泵（7）、气体流量计（4）、连接阀A（8）、连接阀B（10）和分三通接头（9），储液罐（5）依次通过储液罐