CN107201893A - 一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置,包括至少两个煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置放置在煤层气井中,所述煤层气井穿过至少两个煤层,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置位于所述煤层处,能够实现对各个煤层气水混合物进行分离并进行单独的计量,从而对实现对各个煤层在总的气水混合物的占比进行计算。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气井产出贡献率测试的技术领域,特别涉及一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置。
背景技术
煤层气是一种新型清洁能源,其开发利用不仅在一定程度上弥补了常规油气资源的不足,而且减轻了矿井灾害程度,也减少了温室气体的排放。由于我国煤层具有低压、低渗、低饱和度的特点,单一煤层开采产气量较低,为了提高煤层气垂直井的产气量,国内外学者做了大量工作,提出了多煤层合层压裂排采、多煤层分层压裂合层排采技术。进行多个煤层共同排采,不仅降低了开发成本,而且提高了煤层气井单井产能。多煤层进行合层排采过程中,由于各煤层之间储层物性的差异,导致各煤层之间气、水供应能力的不同,造成层间干扰,影响煤层气井的产能,因此需要进行实时跟踪各煤层气水产出的动态变化,以此对煤层气井排采工作制度做出及时调整,也可对多煤层的开发方案进行验证和反馈。由于煤层敏感性强,单煤层日产气、产水量较小,对装置的精确性要求较高;且煤层气井井下情况复杂,对装置灵活性要求较高。目前多煤层分层测试技术只在实验室进行模拟,且相关研究较少,国内外尚无成熟的装置可进行多煤层的气水产量测试。因此,十分有必要开发针对适用多煤层的气水贡献率测量装置。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置。
一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置,包括至少两个煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置放置在煤层气井中,所述煤层气井穿过至少两个煤层,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置位于所述煤层处。
优选的,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置为两个且分别为一级煤层气井产出贡献率测试分级装置和二级煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井穿过两个煤层且分别为一级煤层和二级煤层,所述一级煤层的下方为一级地层、上方为二级地层,所述二级煤层的下方为二级地层、上方为三级地层,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置穿过所述一级煤层,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置的上端位于所述二级地层、下端位于所述一级地层,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置穿过所述二级煤层,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置的上端位于所述三级地层、下端位于所述二级地层。
优选的,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置包括煤层开采缓冲箱,所述煤层开采缓冲箱的两端均固定有密封调节机构,所述密封调节机构的端部固定有密封皮碗,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置的中心设有两端通透的气水混合输送总管,所述煤层开采缓冲箱的内部设有气水混合储存腔和气水分离装置,所述气水分离装置位于所述气水混合储存腔的上方,所述气水混合储存腔为包括上密封板和下密封板的环形空腔,所述煤层开采缓冲箱的侧面设有多个环形均布且与所述气水混合储存腔连通的气水混合进口,所述气水混合进口为弧形槽结构。
优选的,所述气水分离装置包括多个环形布置的气水混合输送管,所述气水混合输送管的下方焊接在所述上密封板上且与所述气水混合储存腔连通,所述气水混合输送管的上方向内侧弯折且在弯折处设有伸向斜下方的水分流管,所述气水混合输送管的末端密封,所述气水混合输送管的下方连接有与所述水分流管连通的水输送管、上方连接有气体输送管,所述水输送管和所述气体输送管的末端均与所述气水混合输送总管连通,所述气水混合输送管的内部设有位于所述水分流管和所述水输送管之间的横向气水分离阻隔网,所述水输送管的中部设有水流量计,所述气体输送管的中部设有气体流量计。
优选的,所述气体输送管的内部设有位于所述气体流量计下方的纵向气水分离阻隔网。
优选的,所述密封调节机构包括与所述煤层开采缓冲箱固定连接的环形固定板,所述环形固定板的上方设有外翻的边沿,所述密封皮碗包括上层皮碗和下层皮碗,所述上层皮碗和所述下层皮碗均用螺钉固定在所述环形固定板的边沿,所述环形固定板的侧面设有多个呈环形均布的矩形槽,所述矩形槽的上端面固定有小型液压缸,所述小型液压缸的伸缩杆连接有导杆,所述导杆的外侧穿有下方与所述导杆固定连接的压簧,所述导杆还穿有位于所述压簧上方的滑动座,所述滑动座铰接有变径推杆,所述环形固定板设有固定在所述矩形槽上方的固定座,所述固定座铰接有滚轮连杆,所述滚轮连杆的末端叉开且用销轴连接有变径滚轮,所述变径滚轮均布在所述下层皮碗的下方,所述滚轮连杆的下方开有凹槽,所述变径推杆的上端位于所述滚轮连杆的凹槽内。
优选的,所述上层皮碗和所述下层皮碗均为橡胶与磁性材料复合而成的磁性体,所述气水混合输送总管的材料为钢铁,所述上层皮碗和所述下层皮碗均与所述气水混合输送总管密封地贴合。
本发明的有益效果是:
本发明的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,能够实现对各个煤层气水混合物进行分离并进行单独的计量,从而对实现对各个煤层在总的气水混合物的占比进行计算;密封调节机构和密封皮碗能够将测定的煤层上下进行密封,防止在各级煤层开采过程中,各煤层气水混合物互串现象的发生,保证测试的精度;气水分离装置能够巧妙的将气、水分离,方便测定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为煤层气产出贡献率测试装置的主视结构示意图;
图3为图2局部放大示意图;
图4为煤层气产出贡献率测试装置的剖视结构示意图;
图5为图4中Ⅰ处的局部放大示意图;
图6为图4中Ⅱ处的局部放大示意图;
图中:1.一级地层、2.一级煤层、3.二级地层、4.二级煤层、5.三级地层、6.一级煤层气井产出贡献率测试分级装置、7.二级煤层气井产出贡献率测试分级装置、8.煤层开采缓冲箱、801.气水混合进口、802.气水混合储存腔、803.下密封板、804.上密封板、9.密封皮碗、901.上层皮碗、902.下层皮碗、10.密封调节机构、1001.环形固定板、1002.小型液压缸、1003.导杆、1004.滑动座、1005.变径推杆、1006.滚轮连杆、1007.固定座、1008.变径滚轮、11.气水混合输送总管、12.气水混合输送管、13.水分流管、14.横向气水分离阻隔网、15.水输送管、16.水流量计、17.气体输送管、18.纵向气水分离阻隔网、19.气体流量计。
具体实施方式
本发明的具体实施方式参见图1-6:
本发明主要揭露一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其中涉及的普通液压缸的基本原理已为相关技术领域的技术人员所熟知,故以下文中的说明,不再对普通液压缸作完整描述。同时,以下文中所对照的图式,主要表达与本发明特征有关的结构示意,并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制,在先说明。
实施例一,如图1,一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置,包括至少两个煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置放置在煤层气井中,所述煤层气井穿过至少两个煤层,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置位于所述煤层处。
优选的,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置为两个且分别为一级煤层气井产出贡献率测试分级装置6和二级煤层气井产出贡献率测试分级装置7,所述煤层气井穿过两个煤层且分别为一级煤层2和二级煤层4,所述一级煤层2的下方为一级地层1、上方为二级地层3,所述二级煤层4的下方为二级地层3、上方为三级地层5,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置6穿过所述一级煤层2,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置6的上端位于所述二级地层3、下端位于所述一级地层1,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置7穿过所述二级煤层4,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置7的上端位于所述三级地层5、下端位于所述二级地层3。
一级煤层气井产出贡献率测试分级装置6对一级煤层2的煤层气进行测试,二级煤层气井产出贡献率测试分级装置7对二级煤层4进行测试,能够实现对各个煤层气水混合物进行分离并进行单独的计量,从而对实现对各个煤层在总的气水混合物的占比进行计算。
实施例二,如图2-6,与实施例一基本相同,进一步的,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置包括煤层开采缓冲箱8,所述煤层开采缓冲箱8的两端均固定有密封调节机构10,所述密封调节机构10的端部固定有密封皮碗9,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置的中心设有两端通透的气水混合输送总管11,所述煤层开采缓冲箱8的内部设有气水混合储存腔802和气水分离装置,所述气水分离装置位于所述气水混合储存腔802的上方,所述气水混合储存腔802为包括上密封板804和下密封板803的环形空腔,所述煤层开采缓冲箱8的侧面设有多个环形均布且与所述气水混合储存腔802连通的气水混合进口801,所述气水混合进口801为弧形槽结构。
所述气水分离装置包括多个环形布置的气水混合输送管12,所述气水混合输送管12的下方焊接在所述上密封板804上且与所述气水混合储存腔802连通,所述气水混合输送管12的上方向内侧弯折且在弯折处设有伸向斜下方的水分流管13,所述气水混合输送管12的末端密封,所述气水混合输送管12的下方连接有与所述水分流管13连通的水输送管15、上方连接有气体输送管17,所述水输送管15和所述气体输送管17的末端均与所述气水混合输送总管11连通,所述气水混合输送管12的内部设有位于所述水分流管13和所述水输送管15之间的横向气水分离阻隔网14,所述水输送管15的中部设有水流量计16,所述气体输送管17的中部设有气体流量计19;横向气水分离阻隔网14采用多目数阻隔网横向叠加而成,保证了气体的通透性但对水却形成了流通阻力,由于气体密度小于液体密度故气体经过气水混合输送管12进入气体输送管17中,气水混合输送管12中的水经过横向气水分离阻隔网14的阻力及重力作用下转向阻力较小的水分流管13中,并进入水输送管15中;气水分离装置能够巧妙的将气、水分离,方便分别测定水、气的流量。
优选的,所述密封调节机构10包括与所述煤层开采缓冲箱8固定连接的环形固定板1001,所述环形固定板1001的上方设有外翻的边沿,所述密封皮碗9包括上层皮碗901和下层皮碗902,所述上层皮碗901和所述下层皮碗902均用螺钉固定在所述环形固定板1001的边沿,所述环形固定板1001的侧面设有多个呈环形均布的矩形槽,所述矩形槽的上端面固定有小型液压缸1002,所述小型液压缸1002的伸缩杆连接有导杆1003,所述导杆1003的外侧穿有下方与所述导杆1003固定连接的压簧,所述导杆1003还穿有位于所述压簧上方的滑动座1004,所述滑动座1004铰接有变径推杆1005,所述环形固定板1001设有固定在所述矩形槽上方的固定座1007,所述固定座1007铰接有滚轮连杆1006,所述滚轮连杆1006的末端叉开且用销轴连接有变径滚轮1008,所述变径滚轮1008均布在所述下层皮碗902的下方,所述滚轮连杆1006的下方开有凹槽,所述变径推杆1005的上端位于所述滚轮连杆1006的凹槽内;所述上层皮碗901和所述下层皮碗902均为橡胶与磁性材料复合而成的磁性体,所述气水混合输送总管11的材料为钢铁,所述上层皮碗901和所述下层皮碗902均与所述气水混合输送总管11密封地贴合;密封调节机构10和密封皮碗9能够将测定的煤层上下进行密封,防止在各级煤层开采过程中,各煤层气水混合物互串现象的发生,保证测试的精度。
实施例三,如图4和6,与实施例一或实施例二基本相同,进一步的,所述气体输送管17的内部设有位于所述气体流量计19下方的纵向气水分离阻隔网18,对于经过横向气水分离阻隔网14处理后的气体进行进一步的气水分离,分离的水在重力的作用下落入水输送管15中。
Claims (7)
1.一种多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,包括至少两个煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置放置在煤层气井中,所述煤层气井穿过至少两个煤层,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置位于所述煤层处。
2.根据权利要求1所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置为两个且分别为一级煤层气井产出贡献率测试分级装置和二级煤层气井产出贡献率测试分级装置,所述煤层气井穿过两个煤层且分别为一级煤层和二级煤层,所述一级煤层的下方为一级地层、上方为二级地层,所述二级煤层的下方为二级地层、上方为三级地层,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置穿过所述一级煤层,所述一级煤层气井产出贡献率测试分级装置的上端位于所述二级地层、下端位于所述一级地层,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置穿过所述二级煤层,所述二级煤层气井产出贡献率测试分级装置的上端位于所述三级地层、下端位于所述二级地层。
3.根据权利要求1或2所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置包括煤层开采缓冲箱,所述煤层开采缓冲箱的两端均固定有密封调节机构,所述密封调节机构的端部固定有密封皮碗,所述煤层气井产出贡献率测试分级装置的中心设有两端通透的气水混合输送总管,所述煤层开采缓冲箱的内部设有气水混合储存腔和气水分离装置,所述气水分离装置位于所述气水混合储存腔的上方,所述气水混合储存腔为包括上密封板和下密封板的环形空腔,所述煤层开采缓冲箱的侧面设有多个环形均布且与所述气水混合储存腔连通的气水混合进口,所述气水混合进口为弧形槽结构。
4.根据权利要求3所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述气水分离装置包括多个环形布置的气水混合输送管,所述气水混合输送管的下方焊接在所述上密封板上且与所述气水混合储存腔连通,所述气水混合输送管的上方向内侧弯折且在弯折处设有伸向斜下方的水分流管,所述气水混合输送管的末端密封,所述气水混合输送管的下方连接有与所述水分流管连通的水输送管、上方连接有气体输送管,所述水输送管和所述气体输送管的末端均与所述气水混合输送总管连通,所述气水混合输送管的内部设有位于所述水分流管和所述水输送管之间的横向气水分离阻隔网,所述水输送管的中部设有水流量计,所述气体输送管的中部设有气体流量计。
5.根据权利要求4所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述气体输送管的内部设有位于所述气体流量计下方的纵向气水分离阻隔网。
6.根据权利要求4或5所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述密封调节机构包括与所述煤层开采缓冲箱固定连接的环形固定板,所述环形固定板的上方设有外翻的边沿,所述密封皮碗包括上层皮碗和下层皮碗,所述上层皮碗和所述下层皮碗均用螺钉固定在所述环形固定板的边沿,所述环形固定板的侧面设有多个呈环形均布的矩形槽,所述矩形槽的上端面固定有小型液压缸,所述小型液压缸的伸缩杆连接有导杆,所述导杆的外侧穿有下方与所述导杆固定连接的压簧,所述导杆还穿有位于所述压簧上方的滑动座,所述滑动座铰接有变径推杆,所述环形固定板设有固定在所述矩形槽上方的固定座,所述固定座铰接有滚轮连杆,所述滚轮连杆的末端叉开且用销轴连接有变径滚轮,所述变径滚轮均布在所述下层皮碗的下方,所述滚轮连杆的下方开有凹槽,所述变径推杆的上端位于所述滚轮连杆的凹槽内。
7.根据权利要求6所述的多煤层气井产出贡献率测试分级装置,其特征在于,所述上层皮碗和所述下层皮碗均为橡胶与磁性材料复合而成的磁性体,所述气水混合输送总管的材料为钢铁,所述上层皮碗和所述下层皮碗均与所述气水混合输送总管密封地贴合。
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