CN109025985B - 基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，包括多分支孔开采单元、温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元、气体回收单元和数据采集处理单元；采用在中心主井网的侧向开孔的方式向四周布设多层水平分支孔，由中心主井网带动水平分支孔共同降压进行水合物开采，以有效增大水合物储层泄流面积，能够完整模拟水合物储层形成、多分支孔布设、多分支孔降压、防砂防堵、以及气‑水‑砂分离等过程，为详细了解海域水合物多分支孔开采效率、生产特征等提供详实的实验数据，进而为实现水合物的高效开采、产能评价、开发方案和工艺设计优化提供理论基础。

Description

基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置

技术领域

本发明属于海洋天然气水合物资源开发实验研究领域，具体涉及一种基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，为建立新型的水合物开采增产技术提供模拟实验平台。

背景技术

已有调查结果表明，天然气水合物资源量巨大，预估储量至少是传统石油天然气总和的2倍。全球99％的天然气水合物资源赋存于海洋中，因此建立高效可靠的海洋天然气水合物试采技术是实现资源商业化利用的关键。截至目前，日本和中国先后三次实施了海域天然气水合物资源试采，均是以单一垂直井降压开采为基础进行的工艺设计。试采结果表明，现有技术条件下，中-粗砂具有高渗能力是最适合试采的水合物储层、水合物沉积层及其下伏含两相流(游离气、自由水)的I类储层是产气量最高的储层类型、降压法是最为经济有效的开采技术方案。

但是，通过三次试采也暴露出严重的效率问题，目前的单一井降压所获取的产气量，即使在中粗砂储层中也难以满足商业化的需求，因此必须开发新的增产工艺。目前多分支孔多在每层瓦斯、煤层气、页岩气和常规油气中使用，比如，授权公告号为【CN104196527B】的发明专利公开的多分支井产能模拟***与多分支井产能模拟实验方法、授权公告号为【CN103437705B】的发明专利公开的本煤层瓦斯抽采多分支孔定向、快速成孔装置以及授权公告号为【CN207080216U】的新型专利公开的多分支井产能试验装置等也都服务于油气、煤层气开采等领域。

与常规油气开采领域不同，在海洋天然气水合物资源开发研究领域，由于其所应用领域、高压低温环境、水合物试采模拟实验工艺方法等的不同，多分支孔设计及应用也受到很多限制。本发明基于多分支孔技术创造性的提出一种模拟开采水合物的实验装置，当井筒进入水合物储层后，通过侧向开孔的方式向四周布设多分支孔，通过主井筒带动分支孔共同降压进行水合物开采，其优势是多分支孔能够增大水合物储层泄流面积，从而提升产量，能够完整模拟水合物储层形成、多分支孔布设、多分支孔降压、防砂防堵、以及气-水-砂分离等过程，为详细了解海域水合物多分支孔开采效率、生产特征等提供详实的实验数据，具有重要的研究价值及实际意义。

发明内容

本发明提出一种基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，通过采用在中心主井网的侧向开孔的方式向四周布设多分支孔，以有效增大水合物储层泄流面积，从而提升产量，且该装置能够完整模拟水合物储层形成、多分支孔布设、多分支孔降压、防砂防堵、以及气-水-砂分离等过程，为详细了解海域水合物多分支孔开采效率、生产特征等提供详实的实验数据，具有重要的研究价值及实际意义。

本发明是通过以下方案实现的，基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，包括多分支孔开采单元、温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元、气体回收单元和数据采集处理单元，所述数据采集处理单元采集温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元和气体回收单元的相关数据，并实现对温控单元、气体注入单元和液体注入单元的控制；

所述温控单元采用恒温水浴箱，多分支孔开采单元设置在恒温水浴箱内，为该实验装置的主要组成部分，为天然气水合物的生成、开采场所，多分支孔开采单元包括反应釜、中心主井网以及与中心主井网轴向垂直的多层水平分支井；所述反应釜包括反应釜筒体以及与反应釜筒体通过紧固螺栓连接的法兰，反应釜筒体与法兰密封连接并形成一反应腔室，反应腔室内设置有顶部气室、填砂层和底部气室，填砂层位于顶部气室和底部气室之间，在填砂层的上下两端设置有透气不透水薄膜，采用上下双薄膜设计可有效防止填砂层及内部储水穿透，结合顶部气室和底部气室保证甲烷气体大面积从下向上渗透，使气水接触面积更大，加快水合物生成速率，所述中心主井网竖直设置在反应腔室的中间部位，中心主井网的一端延伸至填砂层，另一端伸出反应釜筒体，沿中心主井网的高度方向设置有多层水平分支井安装孔，水平分支井安装孔上对应的设置有水平分支井，水平分支井的长度、射孔尺寸、射孔位置、射孔类型可根据实验设计，水平分支井与中心主井网采用快插式O型圈密封，可快速更换水平分支井；反应釜筒体上还设置有与液体注入单元相连的流体接口，法兰的底部设置有与气体注入单元相连的气体注入口；

所述气体注入单元包括气瓶、第一气体增压单元、高压气体储罐、气体减压阀和气体流量计，所述气瓶依次经过第一气体增压单元、高压气体储罐、气体减压阀和气体流量计与反应釜的气体注入口相连，第一气体增压单元包括静音空压机和气体增压泵，气体减压阀实现对反应釜内部气体压力的调节；所述液体注入单元用以为实验提供所需液体，包括活塞容器和恒速恒压泵，恒速恒压泵经活塞容器与反应釜的流体接口相连，活塞容器内盛有实验所需流体并实现对流体的恒温控制，所述恒速恒压泵按照实验设定的液体注入压力、注入速率，向反应釜内注液，并累计瞬时累计量，实现对反应釜内液体压力的控制；

所述出口分离计量单元与中心主井网的采出口相连，用以对所开采的天然气及携带的水、固体沉积物进行分离并计量，出口分离计量单元包括固体分离装置、过滤器、回压控制单元、气液分离器和电子天平；固体分离装置的输入端与中心主井网的采出口相连，其输出端依次经过滤器、回压控制单元与气液分离器的入口相连，所述回压控制单元包括回压阀和跟踪泵；固体沉积物与气体、液体采用沉降加过滤方式分离，收集的固体沉积物取出经干燥后通过电子天平计量，气液分离采用密度不同、重力法分离，液体经分离后在下部收集并通过电子天平实时计量；

所述气体回收单元用以实现对采出的气体进行计量并将采出的气体或者实验结束后反应釜内部的残余气体进行回收，包括气体干燥器、气体质量流量计和第二气体增压单元，所述气体干燥器与气液分离器的顶部气体出口相连，气体干燥器依次经气体质量流量计和第二气体增压单元与气瓶相连，实现气体回收。

进一步的，所述反应釜内均匀布设有若干个测试点，所述测试点处安装有压力传感器、温度传感器和电阻测试电极，用于实现对测试点处的流体状态(水、气、水合物)的检测判断，压力传感器、温度传感器和电阻测试电极均安装在同一个接头内，方便定位、安装与维护。

进一步的，所述透气不透水薄膜的外侧还设置有承重隔板，透气不透水薄膜安装在承重隔板和填砂层之间，所述承重隔板采用多孔介质烧结的过滤板，其上设置有多个通孔，既能承重又能快速、均匀透气，同时还可以保护透气不透水薄膜。

进一步的，所述水平分支井采用割缝井或射孔井，可根据实验需要设计不同规格的水平分支井(如割缝井的宽度、长度、间距，射孔井的射孔直径大小、密度、间距)，且在水平分支井的射孔或割缝的外侧根据实验需要安装不同规格的防砂单元。

进一步的，所述水平分支井设置上下两层，每层均匀设置有6个水平分支井，均与中心主井网相连，且轴向垂直于中心主井网，具体在实验时，可以选择在任何一位置安装水平分支井，比如安装单层单个、单层多个、多层多个，未安装水平分支井的水平分支井网安装孔通过专用接头封堵，达到自由组合降压开采。

进一步的，所述固体分离装置用于实现中心主井网采出口的固体分离，包括上过滤筒及下沉砂筒，上过滤筒与下沉砂筒之间设置有一阀门，上过滤筒的侧面设置有流体入口、顶面设置有流体出口，且在内部流体出口处设置有粗滤过滤器，主要通过沉降、过滤的方式使出砂砂砾沉降并收集，最终干燥后通过电子天平进行计量。

进一步的，所述气液分离器用以实现反应釜采出口的气液流体的分离，气液分离器的顶部侧面设置有气液入口、顶部设置有气体出口、内部设置有伞状分离器，经内部伞状分离器后在重力作用下液体沉降到底部，通过密闭容器收集并由电子天平实时计量液体产量，气体经顶部气体出口流出，通过气体质量流量计计量。

进一步的，所述水平分支井的内部还设置有恒温电加热管，避免水合物在水平分支井网和主井网内部生成堵塞井网，在降压开采时，与可防止因水合物分解吸热造成的水平分支井网和主井网内部因降温冰冻、堵塞。

进一步的，所述反应釜通过紧固螺栓将反应釜筒体与法兰相连，并采用径向密封环密封，所述反应釜筒体的两侧对称设置有旋转支架，通过带锁紧装置的减速电机手动旋转，便于反应釜的安装、拆卸和维护。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本方案所提出的实验模拟装置结合多分支孔技术，在水合物开采领域进行创新设计，基于中心主井网+多层水平分支井的设计形式，扩大水合物产层泄流面积，所开展的实验能够完整的模拟多分支孔开采水合物的工艺流程，为建立新型的水合物开采增产技术提供模拟实验平台。本装置能够完整模拟水合物储层形成、多分支孔布设、多分支孔降压、防砂防堵、以及气-水-砂分离与计量等过程，从而为详细了解海域水合物多分支孔开采效率、生产特征、流动保障等提供详实的实验数据，为实现水合物的高效开采、产能评价、开发方案和工艺设计优化提供理论基础。

附图说明

图1为本发明实施例所述实验模拟装置示意图；

图2为图1中所述反应釜的结构示意图；

图3为本发明实施例中所述顶部气室俯视结构示意图；

图4为本发明实施例中心主井网结构示意图；

图5为本发明实施例所述水平分支井的第一结构示意图；

图6为本发明实施例所述水平分支井的第二结构示意图；

图7为本发明实施例所述水平分支井的第三结构示意图；

图8为本发明实施例所述水平分支井的第四结构示意图；

图9为本发明实施例所述水平分支井的第五结构示意图；

图10为本发明实施例所述测点处接头结构示意图；

图11为本发明实施例所述固液分离器结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例，如图1所示，一种基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，包括数据采集处理单元、多分支孔开采单元、温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元、气体回收单元和数据采集处理单元，所述数据采集处理单元采集温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元和气体回收单元的相关数据，并实现对温控单元、气体注入单元和液体注入单元的控制，具体的：

所述温控单元采用恒温水浴箱2，多分支孔开采单元设置在恒温水浴箱2内，多分支孔开采单元为该模拟实验装置的主要组成部分，为天然气水合物的生成、开采场所，如图2所示，所述多分支孔开采单元包括反应釜1、中心主井网4和水平分支井10，水平分支井10沿中心主井网4高度方向上设置有多层，且水平分支井10轴向垂直于中心主井网4，所述反应釜1包括反应釜筒体11以及与反应釜筒体11通过紧固螺栓13连接的法兰12，反应釜筒体11与法兰12密封连接并形成一反应腔室3，反应釜筒体11上还设置有与液体注入单元相连的流体接口16，法兰的底部设置有与气体注入单元相连的气体注入口17；反应腔室3内设置有顶部气室5、填砂层和底部气室6，填砂层位于顶部气室5和底部气室6之间，在填砂层的上下两端设置有透气不透水薄膜14，采用上下双薄膜设计可有效防止填砂层及内部储水穿透，结合顶部气室5和底部气室6保证甲烷气体大面积从下向上渗透，使气水接触面积更大，加快水合物生成速率，而且，所述透气不透水薄膜14的外侧还设置有承重隔板，所述外侧是指远离填砂层的一侧，透气不透水薄膜安装在承重隔板和填砂层之间，结合图3所示，所述承重隔板采用多孔介质烧结的过滤板，过滤板上设置有透气孔15，既能承重又能快速、均匀透气，同时还可以保护透气不透水薄膜14。

继续参考图2，所述中心主井网4竖直设置在反应腔室3的中间部位，中心主井网4的一端延伸至填砂层，另一端伸出反应釜筒体11，如图4所示，沿中心主井网4的高度方向设置有多层水平分支井安装孔41，所述水平分支井安装孔41上对应的设置有水平分支井10，中心主井网的上端设置有与出口分离计量单元相连的第一接口42以及与抽真空单元相连的第二接口43，本实施例中水平分支井10共设置上下两层，每层均匀设置有6个水平分支井，均与中心主井网4相连，且轴向垂直于中心主井网4，具体在实验时，可以选择在任何一位置安装水平分支井，比如安装单层单个、单层多个、多层多个，未安装水平分支井的水平分支井网安装孔通过专用接头封堵，达到自由组合降压开采；而且本实施例中，所述水平分支井采用割缝井或射孔井，如图5-9所示，可根据实验需要设计不同规格的水平分支井，如割缝井的割缝101的宽度、长度、间距(如图5和图6所示)，射孔井的射孔102直径大小、密度、间距(如图7-9所示)，且在水平分支井的射孔或割缝的外侧根据实验需要安装不同规格的防砂单元(过滤网)。本实施例中，所述水平分支井与中心主井网采用快插式O型圈密封，可快速更换水平分支井。

本实施例中，继续参考图1，所述气体注入单元包括气瓶81、第一气体增压单元82、高压气体储罐83、气体减压阀84和气体流量计85，所述气瓶81依次经过第一气体增压单元82、高压气体储罐83、气体减压阀84和气体流量计85与反应釜的气体注入口17相连，第一气体增压单元82包括静音空压机和气体增压泵，气体减压阀84实现对反应釜内部气体压力的调节；所述液体注入单元用以为实验提供所需液体，包括活塞容器91和恒速恒压泵92，恒速恒压泵92经活塞容器91与反应釜的流体接口16相连，活塞容器91内盛有实验所需流体并实现对流体的恒温控制，所述恒速恒压泵92按照实验设定的液体注入压力、注入速率，向反应釜内注液，并累计瞬时累计量，实现对反应釜内液体压力的控制；

所述出口分离计量单元与中心主井网1的采出口相连，用以对所开采的天然气及携带的水、固体沉积物进行分离并计量，出口分离计量单元包括固体分离装置71、过滤器72、回压控制单元73、气液分离器74和电子天平75；固体分离装置71的输入端与中心主井网1的采出口相连，其输出端依次经过滤器72、回压控制单元73与气液分离器74的入口相连，所述回压控制单元73包括回压阀和跟踪泵；固体沉积物与气体、液体采用沉降加过滤方式分离，收集的固体沉积物取出经干燥后通过电子天平计量，气液分离采用密度不同、重力法分离，液体经分离后在下部收集并通过电子天平实时计量；所述气体回收单元用以实现对采出的气体进行计量并将采出的气体或者实验结束后反应釜内部的残余气体进行回收(经低压增压部分和气体注入部分的高压增压部分增压后储存在高压储罐内部)，包括气体干燥器76、气体质量流量计77和第二气体增压单元78，所述气体干燥器76与气液分离器74的顶部气体出口相连，气体干燥器76依次经气体质量流量计77和第二气体增压单元78与气瓶81相连，实现气体回收。

其中，所述固体分离装置71用于实现中心主井网采出口的固体分离，如图11所示，包括上过滤筒711及下沉砂筒712，上过滤筒711与下沉砂筒712之间设置有一阀门713，上过滤筒711的侧面设置有流体入口714、顶面设置有流体出口715，且在内部流体出口处设置有粗滤过滤器716，固体分离装置耐压20MPa，容积1000ml，入口不小于6mm，内部出口处安装有过滤器716，上下可拆卸，材质为316不锈钢，主要通过沉降、过滤的方式使出砂砂砾沉降并收集，最终干燥后通过电子天平进行计量；所述气液分离器74用以实现反应釜采出口的气液流体的分离，气液分离器74的顶部侧面设置有气液入口、顶部设置有气体出口、内部设置有伞状分离器，其容积为1000ml，耐压2Mpa，材质316L不锈钢，气液流体从气液分离器顶部侧面的气液入口进入，经伞状分离器后在重力作用下液体沉降到底部，通过密闭容器收集并由电子天平实时计量液体产量，气体经顶部气体出口流出，通过气体质量流量计计量。

另外，为了避免水合物在水平分支井网和主井网内部生成堵塞井网，所述水平分支井10的内部还设置有恒温电加热管，在降压开采时，与可防止因水合物分解吸热造成的水平分支井网和主井网内部因降温冰冻、堵塞。本方案所述反应釜通过紧固螺栓将反应釜筒体与法兰相连，并采用径向密封环密封，所述反应釜筒体的两侧对称设置有旋转支架20，通过带锁紧装置的减速电机手动旋转，便于反应釜的安装、拆卸和维护。

如图3和图10所示，所述反应釜内均匀布设有若干个测试点18，所述测试点18处安装有压力传感器181、温度传感器182和电阻测试电极183，用于实现对测试点处的流体状态(水、气、水合物)的检测判断，参考图10，所述压力传感器181、温度传感器182和电阻测试电极183均安装在同一个接头内，所述接头包括压帽184以及与压帽184配合的压垫185，方便定位、安装、维护，其中，反应釜的尺寸可根据需要进行设计，比如采用尺寸为φ800mm×200mm，材质选用316L不锈钢，耐压15MPa，本实施例中安装5*5*2层＝50个测试点，测点间距130mm，即将压力传感器181、温度传感器182和电阻测试电极183通过***深入的不同实现双层测点布设。

通过本实施例所述的实验装置，可以进行以下实验操作，为详细了解海域水合物多分支孔开采效率、生产特征等提供详实的实验数据：

(1)实验室环境下有效模拟海域天然气水合物生成分解过程：

本实施例通过在填砂层上下设计安装有透气不透水薄膜，上下双薄膜设计可有效防止填砂层及内部储水穿透，结合上下部气室保证甲烷气体大面积从下向上渗透，使气-水接触面积更大；同时注入气体在进入反应釜前可通过长盘管管道冷却，加快水合物生成。分解时通过多水平分支井的布置，加大开采波及面积，可增加天然气开采速率。

(2)双层多水平分支井网设计，实现大直径主井眼多分支孔降压过程：

本装置在高度方向设计有上、下两层多水平分支井安装孔，每层设计6个，全部连接到垂直中心主井网，利用自动回压控制装置设定降压开采压力数值。实验前可选择在任一位置安装水平分支井，可多层多个安装，未安装水平分支井的使用专用接头堵塞，达到自由组合降压开采。通过降低水合物层压力，使其低于水合物在该区域温度条件下相平衡压力，从而使水合物从固态分解相变产生甲烷气体的过程，实验数据能够为设计优化最经济高效的多分支孔布设方案提供依据。

(3)多分支孔具备防堵功能

多水平分支井网内部自带加热恒温装置设计，避免水合物在水平分支井和中心主井网内部生成，堵塞井网，在降压开采时，也可防止因水合物分解吸热，造成水平分支井网和中心主井网内部因降温冰冻、堵塞。

分支孔的防砂能力主要是在水平分支井外侧安装不同的防砂单元，结合多水平分支井网的布置方式、不同的开采方式，在开采过程中或开采结束后，收集出砂砂砾，利用激光粒度分析仪测量出砂粒径，利用电子天平测量出砂量，通过出砂粒径和重量评价防砂单元的防砂效果，为制定水合物试采防砂策略提供验证。

(4)研究天然气水合物在均质模型、非均质模型中的生成分布、分解流态等：

本装置在反应釜内大量布置的温度、压力、电阻测量点，配备有0.1％高精度压力传感器计量模型内部及注水、注气压力；通过入口的高压气体质量流量计和出口的气体质量流量计精确测量进出模型的甲烷气体体积数值；通过精度达到0.001ml/min的恒速恒压泵精确控制液体流量进而控制气液比。

(5)研究不同开发方式(加热开采、不同降压速率开采、注化学剂、注入其他流体)、不同布井方式开采(布井位置、射孔位置、射孔间距、射孔类型等)对天然气水合物采收率的影响：

降压开采主要利用反应釜出口的回压控制阀及自动恒压回压控制泵实现，通过回压控制***实现恒速率、阶梯降压或按照设定程序降压开采；

注热开采主要是维持反应釜出口回压压力恒定不变，通过恒速恒压泵和自带加热控温的活塞容器将恒定温度的热流体按照一定的速率注入到反应釜内部，使注入区的温度高于水合物在该区域孔隙水或气压力条件下的相平衡温度而分解相变产生甲烷气体，分解后的气液混合物经多水平分支井网、回压部分采出；

注化学剂开采是利用恒速恒压泵和活塞容器，将化学剂定量加入到生成的天然气水合物中，改变水合物形成的相平衡条件，使得地层的孔隙压力和温度条件不能满足水合物的相平衡，从而水合物分解相变产生甲烷气体而收集的方法；

注入其他流体置换法，通过注入CO₂或者其他形成水合物的相平衡条件低于甲烷的流体，将天然气水合物中的甲烷气体置换出来并进行收集。

不同布井方式开采(布井位置、射孔位置、射孔间距、射孔类型等)主要是在垂直主井上设计不同的多水平分支井网安装位置，设计多种多水平分支井网(如割缝井、射孔井)，不同规格的多水平分支井网(如割缝井的宽度、长度、间距，射孔井的射孔直径大小、密度、间距)。

可见，通过本实验装置能够完整的模拟多分支孔开采水合物的工艺流程，为建立新型的水合物开采增产技术提供模拟实验平台，并可为实现水合物的高效开采、产能评价、开发方案和工艺设计优化提供重要的理论基础。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于，包括多分支孔开采单元、温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元、气体回收单元和数据采集处理单元，所述数据采集处理单元采集温控单元、气体注入单元、液体注入单元、出口分离计量单元和气体回收单元的相关数据，并实现对温控单元、气体注入单元和液体注入单元的控制；

所述温控单元采用恒温水浴箱，多分支孔开采单元设置在恒温水浴箱内，多分支孔开采单元包括反应釜、中心主井网及与中心主井网轴向垂直的多层水平分支井；所述反应釜内均匀布设有若干个测试点，所述测试点处安装有压力传感器、温度传感器和电阻测试电极，用于实现对测试点处的流体状态的检测判断，所述水平分支井的内部还设置有恒温电加热管，所述反应釜包括反应釜筒体以及与反应釜筒体通过紧固螺栓连接的法兰，反应釜筒体与法兰密封连接并形成一反应腔室，反应腔室内设有顶部气室、填砂层和底部气室，填砂层位于顶部气室和底部气室之间，在填砂层的上下两端设置有透气不透水薄膜，透气不透水薄膜的外侧还设置有承重隔板，透气不透水薄膜安装在承重隔板和填砂层之间，所述承重隔板采用多孔介质烧结的过滤板；所述中心主井网竖直设置在反应腔室的中间部位，中心主井网的一端延伸至填砂层，另一端伸出反应釜筒体，沿中心主井网的高度方向设置有多层水平分支井安装孔，水平分支井安装孔上对应的设置有水平分支井；反应釜筒体上还设置有与液体注入单元相连的流体接口，法兰的底部设置有与气体注入单元相连的气体注入口；

所述气体注入单元包括气瓶、第一气体增压单元、高压气体储罐、气体减压阀和气体流量计，所述气瓶依次经过第一气体增压单元、高压气体储罐、气体减压阀和气体流量计与反应釜的气体注入口相连，气体减压阀实现对反应釜内部气体压力的调节；所述液体注入单元包括活塞容器和恒速恒压泵，恒速恒压泵经活塞容器与反应釜的流体接口相连，活塞容器内盛有实验所需流体并实现对流体的恒温控制，所述恒速恒压泵按照实验设定的液体注入压力和注入速率向反应釜内注液；

所述出口分离计量单元与中心主井网的采出口相连，用以对所开采的天然气及携带的水、固体沉积物进行分离并计量，出口分离计量单元包括固体分离装置、过滤器、回压控制单元、气液分离器和电子天平；固体分离装置的输入端与中心主井网的采出口相连，其输出端依次经过滤器、回压控制单元与气液分离器的入口相连，所述回压控制单元包括回压阀和跟踪泵；

所述气体回收单元用以实现对采出的气体进行计量并将采出的气体或者对实验结束后反应釜内部的残余气体进行回收，包括气体干燥器、气体质量流量计和第二气体增压单元，所述气体干燥器与气液分离器的顶部气体出口相连，气体干燥器依次经气体质量流量计和第二气体增压单元与气瓶相连，实现气体回收。

2.根据权利要求1所述的基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于：所述水平分支井采用割缝井或射孔井，所述割缝井或射孔井包括多种规格，且在水平分支井的射孔或割缝的外侧安装有防砂单元。

3.根据权利要求1所述的基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于：所述水平分支井设置上下两层，每层均匀设置有6个水平分支井，且均与中心主井网相连，且轴向垂直于中心主井网。

4.根据权利要求1所述的基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于：所述固体分离装置用于实现中心主井网采出口的固体分离，包括上过滤筒及下沉砂筒，上过滤筒与下沉砂筒之间设置有一阀门，上过滤筒的侧面设置有流体入口、顶面设置有流体出口，且在内部流体出口处设置有粗滤过滤器。

5.根据权利要求1所述的基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于：所述气液分离器用以实现反应釜采出口的气液流体的分离，气液分离器的顶部侧面设置有气液入口、顶部设置有气体出口、内部设置有伞状分离器。

6.根据权利要求1所述的基于多分支孔技术开采水合物的实验模拟装置，其特征在于：所述反应釜筒体的两侧对称设置有旋转支架。