一种煤层气井排采产出煤粉运移模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种煤层气井排采产出煤粉运移模拟试验方法，属于煤层气开采领域，本方法通过用岩心夹持器(5)装试验样品，通过空压机(6)、电磁阀(7)和液体增压泵(8)增加岩心夹持器(5)的围压模拟煤层围压环境，通过平流泵(13)给活塞搅拌容器(1)加压向岩心夹持器(5)内注入水煤混合物(悬浊物)，并收集流出流体以备检测其成分，通过压力传感器检测压力，通过电磁流量计检测流量，通过电气控制及监控系统检测和精确地控制试验过程，实现了模拟煤层气开采过程中煤层流体及煤粉的运移及淤堵的试验。本发明控压、控流量精度高，压力、流量波动性小，数据显示准确、直观，便于控制、操作简单。

主权项

一种煤层气井排采产出煤粉运移模拟试验方法，其特征在于：所使用的试验装置包括活塞搅拌容器(1)、岩心夹持器(5)、空压机(6)、电磁阀(7)、液体增压泵(8)、天平(11)、平流泵(13)、背压阀(14)、电磁流量计(16)和电气控制及监控系统，所述的平流泵(13)的进口管路口置于容器III(12)内，出口管路依次串接背压阀(14)、电磁流量计(16)后与活塞搅拌容器(1)的上腔连通，活塞搅拌容器(1)的下腔与岩心夹持器(5)的轴向进口连通；岩心夹持器(5)的轴向出口管路口置于容器II(10)内，岩心夹持器(5)的轴向进口管路上设有压力传感器I(4)，容器II(10)放置在天平(11)上；电磁阀(7)两端分别与空压机(6)和液体增压泵(8)连接，液体增压泵(8)的进口管路口置于容器I(9)内，出口与岩心夹持器(5)环压的进口连通，岩心夹持器(5)环压的出口管路口置于容器I(9)内；所述的电气控制及监控系统由电气元件及控制软件组成；具体步骤如下：(1)将准备好的煤柱或胶结、压实的压裂砂装入岩心夹持器(5)的胶套中，密封后将胶套置于岩心夹持器(5)中，调节岩心夹持器(5)的长度，将胶套和试验样品固定好；(2)将配置好的浓度一定、容量一定的水煤混合物放入清洗干净的活塞搅拌容器(1)的下腔中；(3)将整个试验装置中的连接管线、电源等连接好，打开电源和电气控制及监控系统；(4)在容器I(9)和容器III(12)中盛满清水；(5)打开空压机(6)和液体增压泵(8)，向岩心夹持器(5)的环空加围压，围压达到试验设计值时停止增加围压；(6)打开背压阀(14)，并设置为试验设定压力，设置平流泵(13)输出压力为试验设计压力；打开岩心夹持器(5)进口和出口处的阀门(3‑8)和阀门(3‑11)，打开平流泵(13)和活塞搅拌容器(1)连通管路上的阀门(3‑1)和阀门(3‑2)，打开活塞搅拌容器(1)上腔入口处的阀门(3‑3)和下腔与岩心夹持器(5)连通管路上的阀门(3‑4)，向活塞搅拌容器(1)上腔注入介质加压，开始向岩心夹持器(5)中注入水煤混合物；(7)观察压力传感器I(4)和压力传感器II(15)或显示器上控制软件中压力值，并对背压阀(14)和平流泵(13)进行调节，使岩心夹持器(5)入口处的压力值达到试验压力；试验过程中，通过电磁流量计(16)将流量信息传递给平流泵(13)，并由平流泵(13)自动调节注入流量，使岩心夹持器(5)入口处的压力始终保持为定值；(8)试验过程中，由控制软件监测、记录压力传感器I(4)、天平(11)和电磁流量计(16)的数值变化情况，并计算出岩心夹持器(5)入口与出口的实时压差，绘制相关数据随时间的变化曲线，岩心夹持器(5)流出的悬浊液由与出口相连的容器II(10)接收；(9)试验结束后，打开岩心夹持器(5)环空与容器I(9)之间连接管路上的阀门(3‑10)并打开活塞搅拌容器(1)底部的阀门(3‑12)进行泄流，解除管路连接；打开岩心夹持器(5)，将取出试验样品，清洗试验容器。