CN113944462B

CN113944462B - 一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统及方法

Info

Publication number: CN113944462B
Application number: CN202111558924.XA
Authority: CN
Inventors: 柳华杰; 步玉环; 霍美桦; 郭胜来; 郭辛阳; 马睿
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2041-12-20
Also published as: CN113944462A

Abstract

本发明公开了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统及方法，包括固化浆液泵注模块和水合物生成分解实时监控模块，固化浆液泵注模块包括水合物模型，水合物模型，水合物模型包括腔体，腔体开设有若干个流体接口，腔体还设置有若干个测点；腔体内连接有预埋管组件，预埋管组件一端设置在腔体内，预埋管组件从外向内包括预埋管、模拟套管和中心油管；水合物环形岩心制作模块，水合物环形岩心制作模块包括气体注入部分和液体注入部分。本发明通过实验室条件模拟的方法测试水合物生成与分解的过程，从而实现水合物生成与分解必要条件的测试，从根本上解决深水弱胶结地层固井质量问题。

Description

一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统及方法

技术领域

本发明涉及石油钻采技术领域，具体涉及一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统及方法。

背景技术

天然气水合物是一种或几种烃类气体在一定的温度和压力下和水作用生成的一种非化学计量的笼型晶体水合物，其燃烧污染小，分布范围广，是21世纪重要的潜在清洁能源。形成天然气水合物的主要成分是甲烷和水。

深水弱胶结地层温度低，满足水合物稳定存在的条件之一。常规固井工艺及水泥浆体系无法保证弱胶结水合物层稳定性不被破坏，易引起水合物分解导致的气窜，影响固井质量。其次，弱胶结水合物层地层强度低，结构松软，水泥浆候凝固化过程可能会导致海床塌陷等海洋地质灾害。所以如何避免因水合物分解造成的窜流及海底地质灾害问题是保障海洋深水浅层水合物层固井质量的关键之一。

因此，需要开发一种用于深水弱胶结地层固化改造的模拟实验系统，通过实验室条件模拟的方法测试水合物生成与分解的必要条件，模拟固井、压裂实验，研究天然气水合物的合理开采方式，从根本上解决深水弱胶结地层固井质量问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，包括：

固化浆液泵注模块，所述固化浆液泵注模块包括水合物模型，所述水合物模型包括腔体，所述腔体开设有若干个流体接口，所述腔体还设置有若干个测点；所述腔体内连接有预埋管组件，所述预埋管组件一端设置在所述腔体内，所述预埋管组件从外向内包括预埋管、模拟套管和中心油管；

所述预埋管组件一端探入所述腔体内，所述预埋管组件包括提升液注入口、固结液注入口和压裂液注入口，所述提升液注入口、固结液注入口和压裂液注入口分别连通有提升泵、固结泵和压裂泵；

水合物环形岩心制作模块，所述水合物环形岩心制作模块包括气体注入部分和液体注入部分，所述气体注入部分包括压力气体储罐，所述压力气体储罐一端通过气体增压泵连通有气瓶、所述压力气体储罐另一端通过气体减压阀和气体质量流量控制器与所述流体接口相连通；所述液体注入部分包括恒速恒压泵，液体通过恒速恒压泵与所述流体接口相连通；

水合物生成分解实时监控模块，所述水合物生成分解实时监控模块包括出口分离计量部分和检测部分，所述出口分离计量部分与所述水合物模型相连通，所述检测部分与所述测点相连通；

用于抽真空的真空部分，所述真空部分与所述水合物模型相连通。

优选的，所述模拟套管设置在所述预埋管内，所述模拟套管管壁开设有提升通道，所述提升通道一端穿出所述模拟套管管壁和所述预埋管顶部形成提升液空间，所述提升通道另一端设置有所述提升液注入口；

所述中心油管设置在所述模拟套管内，所述中心油管内设置有固结通道，所述固结通道一端设置在所述腔体且固结通道内部设置有单向阀，所述固结通道另一端穿出所述腔体且设置有所述固结液注入口；

所述中心油管和所述模拟套管之间形成压裂通道，所述压裂通道一端设置在所述腔体内且连接有封口件，所述模拟套管靠近所述封口件一端开设有若干个射孔，所述压裂通道另一端穿出所述腔体且设置有所述压裂液注入口。

优选的，所述射孔外侧设置有起到密封作用的薄膜，所述封口件为封隔器。

优选的，所述腔体还固定连接有外接管，所述外接管设置在所述预埋管外侧，所述外接管与所述预埋管滑动连接，所述外接管一侧设置有放空口。

优选的，所述腔体连通有用于控制气体压力的气体减压阀，所述腔体连通有用于控制液体压力的恒速恒压泵，所述腔体还连通有用于控制温度的水浴槽。

优选的，所述腔体还连接有若干层电阻测量层，每层电阻测量层包括若干个电阻测点，每层电阻测量层均呈环形设置在所述腔体内侧，所述腔体开设有与所述电阻测点相连通的电阻测试线接口；所述腔体还连接有若干个超声波探头，所述超声波探头探入所述腔体内的深度均不相同。

优选的，所述测点包括若干层压力测层和若干层温度测层，所述压力测层和所述温度测层分别包括若干个压力测点和若干个温度测点。

优选的，所述出口分离计量部分包括固体分离装置，所述固体分离装置和所述水合物模型相连通，所述固体分离装置还连接有回压控制部分和气液分裂器，所述气液分裂器连接有电子天平。

本发明还提出了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验方法，采用上述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，包括以下步骤：

S1：在腔体内填入物料，然后在预埋管上均匀涂抹一层凡士林，提升泵将提升液从提升液注入口输送到提升通道内，提升液通过提升通道进入提升液空间内，从而使预埋管被举升；

S2：预埋管被提升后，固结泵将固结液从固结液注入口输送到中心油管的固结通道内，经单向阀流入腔体内，实现腔体内物料的固井工作；

S3：固井完成后，压裂泵将压裂液从压裂液注入口输送到压裂通道内，在封口件的作用下，压裂液经由射孔进入到腔体内，实现腔体内物料的压裂工作；

S4：压裂完成后，通过测点进行水合物相应的测试。

优选的，在测试过程中，分别通过气体注入部分和液体注入部分向腔体内注入气体或液体，所述步骤S4中，对水合物不同位置进行温度、压力和电阻的测量，对不同深度的水合物强度使用超声波探头进行相应的测量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明实现了通过实验室条件模拟压力、温度、气液比等条件，研究天然气水合物的生成与分解；通过降压开采法、注热开采法、注化学试剂法开采，研究天然气水合物的合理开采方式；通过水合物模型固结前后的强度（应变）测试及水合物开采，研究固结物对水合物地层及开采方式的影响；通过第二界面附近气体注入及渗流压力测试模块，测试第二胶结界面处气体窜流情况；并且通过模拟固井、压裂实验，研究天然气水合物的合理开采方式，从根本上解决深水弱胶结地层固井质量问题。

2. 本发明中通过设置的三层预埋管组件，通过中心油管注入固结液的方式，研究水合物地层固结前后的强度（应变）测试及水合物开采，研究固结物对水合物地层及开采方式的影响，并且通过设置的压裂通道，可向腔体内注入压裂液，从而进行压裂实验，探究天然气水合物的合理开采方式。

3. 本发明利用实验装置的压力、温度、饱和度（电阻）采集系统及采出分离计量系统处理软件，实时采集到的模型温度、压力、电阻等数据，采用单步文件更新存盘，数据保存备份，可生成原始数据报表、分析报表、以曲线图、二维三维面等，同时生成数据库文件格式，以便用户灵活使用。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明整体示意图；

图2是本发明中水合物模型结构主视图；

图3是本发明中水合物模型体侧视图；

图4是图2中模拟套管部分结构放大图；

图5是本发明中隔离环结构示意图；

图6是本发明中测点分布示意图；

图7是本发明中超声波探头分布示意图；

图8是本发明中固体分离装置结构示意图；

图9是本发明中整体流程图；

图10是本发明中水合物模型结构主视图；

图11是本发明中水合物模型结构俯视图;

图12是本发明中水合物模型结构测试图；

图13是本发明中双作用液压缸部分结构示意图。

附图标记说明:

1预埋管；2模拟套管；3中心油管；4外接管；5压裂液注入口；6固结液注入口；7提升液注入口；8放空口；9测点；10上法兰；11流体接口；12电阻测试线接口；13腔体；14堵头；15下法兰；16窜流接口；17沉砂区；18水夹套；19电阻测试导线；20固结流体出口；21单向阀；22射孔；23封口件；24填砂层；25隔离环；26固结通道；27待固结区域；28超声波探头；29流体出口；30流体入口；31粗滤过滤器；32阀门；33循环流体压力、温度检测接口；34压实板；35气液流体、放空阀接口；36双作用液压缸；37液压缸连接法兰。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-13所示，本实施例提出了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，包括：

固化浆液泵注模块，固化浆液泵注模块包括水合物模型，水合物模型包括腔体13，腔体13开设有若干个流体接口11，腔体13还设置有若干个测点9；腔体13内连接有预埋管组件，预埋管组件一端设置在腔体13内，预埋管组件从外向内包括预埋管1、模拟套管2和中心油管3。腔体13还开设有循环流体压力、温度检测接口33和气液流体、放空阀接口35。

预埋管组件一端探入腔体13内，预埋管组件包括提升液注入口7、固结液注入口6和压裂液注入口5，提升液注入口7、固结液注入口6和压裂液注入口5分别连通有提升泵、固结泵和压裂泵。

水合物环形岩心制作模块，水合物环形岩心制作模块包括气体注入部分和液体注入部分，气体注入部分包括压力气体储罐，压力气体储罐一端通过气体增压泵连通有气瓶、压力气体储罐另一端通过气体减压阀和气体质量流量控制器与流体接口11相连通；液体注入部分包括恒速恒压泵，液体通过恒速恒压泵与流体接口11相连通。

气体注入系统主要有气瓶、气体增压泵、静音空压机、压力气体储罐、气体减压阀、气体质量流量控制器、单向阀21等部分组成。

气体注入系统的主要作用是为试验设备提供试验要求压力的气源，并对模型入口的气体流速控制及计量注入气体瞬时和累计量。

气瓶：标准气瓶，容积约40L，工作压力不低于16MPa，数量约4个。

气体增压泵：采用SITEC品牌，GB系列气气增压泵, 主要用于二氧化碳气体、甲烷气等气体的增压。选用型号为GB 60，增压比60:1，最大出口压力498Bar，最小入口压力3.2MPa，最大排量112L/min。气体增压泵的动力源选用最大输出0.8MPa的低压空气源。

静音空压机：主要用来为气体增压泵提供动力，同时可为恒速恒压泵、回压控制泵等提供控制气源，还可用于管路系统的清洗扫气。静音空气压缩机选用进口巨霸品牌，无油/静音型空气压缩机。空气压缩机采用全密闭外箱，利用空气对流原理达到自动冷却效果，采用全自动装置，操作简单，特殊涂装处理，美观大方，安静防尘。配备288L耐压1MPa标准储气罐用于存储驱动气体，避免空压机频繁启动。

液体注入系统主要有实验用液体注入部分（包含预热器）、固结流体注入部分、预埋管提升注入部分、水力压裂泵等部分组成。

液体注入系统的动力源选用恒速恒压泵，储存流体容器选用耐高压活塞式中间容器。液体注入系统的主要作用是为试验设备提供试验要求的液体。恒速恒压泵按照试验设定的液体注入压力、速率注入，同时计量瞬时累计量；活塞容器内盛放试验要求的流体；预热器主要用来对注入的流体进行恒温控制。

恒速恒压泵：选用TC-100D型高压恒速恒压泵（双缸型），采用数字定位监测伺服控制电路，使溶液在任何压力条件下都能精确流动，并使高速流动平稳，流量控制范围：流量：0.001～30/min；流量精度0.001ml/min，压力0～70MPa。

水合物生成分解实时监控模块，水合物生成分解实时监控模块包括出口分离计量部分和检测部分，出口分离计量部分与水合物模型相连通，检测部分与测点9相连通。

预热器采用螺旋管结构外加电加热炉结构，管外径φ6mm，壁厚1mm，316L材料1套，长度6米，耐压40MPa，最高工作温度200℃。

用于抽真空的真空部分，真空部分与水合物模型相连通。真空部分主要用于对模型进出口部分进行抽真空，排出气体。

出口分离计量部分包括固体分离装置，固体分离装置和水合物模型相连通，固体分离装置还连接有回压控制部分和气液分裂器，气液分裂器连接有电子天平。出口分离计量部分主要有固体分离装置、回压控制部分、气液分离器、电子天平等组成。固体分离装置包括流体出口29和流体入口30，固体分离装置内设置有粗滤过滤器31和沉砂区17，固体分离装置还连接有阀门32。

出口分离计量部分的主要作用是将开采的天然气及携带的水、固体沉积物等进行分离并计量。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，气体分离后经干燥后，由气体质量流量计计量。

固体分离装置主要用于模型采出口的固体分离，内部出口处安装过滤网，上下可拆卸，材质316L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。

回压控制部分主要用于模型出口的压力控制，主要用于降压开采的精确控制。主要由回压阀和回压控制泵组成。

回压阀耐压50MPa，材质316L不锈钢。该型回压阀是采用薄片式结构，主要由不锈钢薄片、阀针、阀座、阀上下体、密封圈组成，该阀具有调节灵敏度高，耐压高、控制精度高、重量轻等优点。

气液分离器的主要作用是对模型部分出口的气液流体进行气液分离，流体经伞状螺旋分离，气体经上部出口通过气体计量装置计量、液体经底部流出由量筒收集。气液流体从顶部分离器侧面进入，经伞状分离器分离后在重力作用下，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，气体经顶部出口流出，通过湿式气体流量计计量。

气体回收部分主要由低压气体增压部分等组成。

气体回收部分的主要作用是将采出的气体或者试验结束后模型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）。

还包括有数据采集及处理系统，数据采集及处理系统由模拟信号数据采集模块、计算机、数据采集控制软件等组成。

还包括有辅助部件，辅助部件包括双作用液压缸36，双作用液压缸36通过液压缸连接法兰37与腔体13相连，双作用液压缸36连接有压实板34，压实板34设置在腔体13内。液压压实：为保证实验重复性，需要对每次填装的样品压实压力保持一致。先采用液压缸液压方式进行加载，选用电动液压站，电磁换向阀控制，通过电接点压力表设定并控制加载施压压力。

腔体13，腔体13开设有若干个流体接口11，腔体13还设置有若干个测点9；

预埋管组件，预埋管组件一端设置在腔体13内，预埋管组件从外向内包括预埋管1、模拟套管2和中心油管3，预埋管1一端探入腔体13内；

模拟套管2设置在预埋管1内，模拟套管2管壁开设有提升通道，提升通道一端穿出模拟套管2管壁和预埋管1顶部形成提升液空间，提升通道另一端设置有提升液注入口7；

中心油管3设置在模拟套管2内，中心油管3内设置有固结通道26，固结通道26一端设置在腔体13且固结通道26内部设置有单向阀21，固结通道26另一端穿出腔体13且设置有固结液注入口6；

中心油管3和模拟套管2之间形成压裂通道，压裂通道一端设置在腔体13内且连接有封口件23，模拟套管2靠近封口件23一端开设有若干个射孔22，压裂通道另一端穿出腔体13且设置有压裂液注入口5。

其中，腔体13内部直径为φ700mm，内部高度为700mm，最大工作压裂为30MPa，材质为316L不锈钢，整体设计为水浴温控。

在安装时，腔体13中心及边缘处预留2个预埋管1安装位置，预埋管1顶部尺寸约φ110mm。

射孔22外侧设置有起到密封作用的薄膜。射孔22设计为可更换部件（套管设计为上下螺纹连接件），便于模拟不同位置射孔22压裂。

封口件23为封隔器。封口件23设置的位置是中心油管3和模拟套管2之间压裂通道内。在封口件23的作用下，压裂液可经由射孔22流入腔体13内，从而实现模拟压裂工作，更加符合实际。

腔体13还固定连接有外接管4，外接管4设置在预埋管1外侧，外接管4与预埋管1滑动连接，外接管4一侧设置有放空口8。

腔体13连通有用于控制气体压力的气体减压阀，腔体13连通有用于控制液体压力的恒速恒压泵，腔体13还连通有用于控制温度的水浴槽。腔体13还开设有固结流体出口20和放空口8。放空口8起到卸压的作用。拔管的时候，需要卸掉一部分压力，预埋管1才能被拔出来。实验做完后，泄压后，注入口的地方也可以排出提升液。

本发明中关于温度的控制采用恒温水浴漕的方式实现，通过制冷机组循环液进行冷却并恒温。控制温度的主要作用是为模型部分提供试验要求的温度环境。

腔体13外侧还设置与水夹套18。模型通过外置水夹套18方式冷却，外部保温层，上下盖设计为内置夹套层+外保温层结构，保证模型在恒温环境内，各探头及接口通过连接线引出到水夹套18外。

同时低温浴漕带有循环水泵，使恒温水浴槽内温度更稳定。低温浴漕具有低液位保护、超温保护、温度传感器异常保护系统、断电保护等措施，确保仪器设备的安全操作。

低温浴漕采用大屏幕液晶显示，软件程序控制，可编辑时间/温度曲线。多段可编温度、时间程序，控制恒温、降温过程，且降温速度可按用户要求设置自动控制。最多编写储存30个温度/时间段，每个程序可设置0～9999分钟运行时间。多种参数设定方式:方便快捷的输入键、移位键和增键、减键，设定温度/时间段及其他高级控制参数或直接调储存的温度/时间设定程序。

腔体13还连接有若干层电阻测量层，每层电阻测量层包括若干个电阻测点，每层电阻测量层均呈环形设置在腔体13内侧，腔体13开设有与电阻测点相连通的电阻测试线接口12，电阻测试线接口12连接有电阻测试导线19；腔体13还连接有若干个超声波探头28，超声波探头28探入腔体13内的深度均不相同。

腔体13的两端设置有下法兰15和上法兰10，下法兰15和上法兰10组成法兰，其中上法兰10用于实现超声波探头28位置的相对固定。法兰和堵头14相互配合，从而使腔体13内形成闭合空间。腔体13还连通有窜流接口16，窜流接口16共设置有6个。

测点9包括若干层压力测层和若干层温度测层，压力测层和温度测层分别包括若干个压力测点和若干个温度测点。

压力测层、温度测层和电阻测量层轴向布置为三层，距离底部尺寸分别为150mm，350mm，550mm。间距100mm；电阻：每层数量32个，间距100-120mm；温度测点和压力测点采用同一位置多测点9布置方式，减少接口数量，降低泄露风险。

电阻测点内部安装电阻测试部件，采用网格状布置方式，减少走线对模型内部的流体影响。

温度测点和压力测点每层布置23个，压力测点和温度测点数量为69个，层距为200mm，每个压力测点安装压力传感器连接管路为3个，可根据需要选择是否安装压力测试管线。每个温度测点安装温度传感器3个。

超声波探头28选用PS波探头，设计直径为30mm，选用预埋管1方式进行不同深度布置。共布置数量为10对，布置方式为3+3+3+1布置，间距为100mm。

本发明所提供的水合物模型内部有固结隔离保护设计，为避免样品固结实验结束时固结物粘连到筒体内壁，造成取样困难，特别设计专用隔离环25。

隔离环25还设置在腔体13内，腔体13内壁和隔离环25外壁之间设置有填砂层24，隔离环25内壁和固结通道26外壁之间设置有待固结区域27。

本发明还提出了一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验方法，采用本实施所述的一种弱胶结水合物储层模拟井筒构建装置，包括以下步骤：

S1：在腔体13内填入物料，然后在预埋管1上均匀涂抹一层凡士林，将提升液从提升液注入口7输送到提升通道内，提升液通过提升通道进入提升液空间内，从而使预埋管1被举升；

S2：预埋管1被提升后，将固结液从固结液注入口6输送到中心油管3的固结通道26内，经单向阀21流入腔体13内，实现腔体13内物料的固井工作；

S3：固井完成后，将压裂液从压裂液注入口5输送到压裂通道内，在封口件23的作用下，压裂液经由射孔22进入到腔体13内，实现腔体13内物料的压裂工作；

S4：压裂完成后，通过测点9进行水合物相应的测试。

步骤S4中，对水合物不同位置进行温度、压力和电阻的测量，对不同深度的水合物强度使用超声波探头28进行相应的测量。

需要说明的是，在试验室时，首先应将预埋管1、套管和中心油管3安装到位。然后将一定质量的石英砂和一定质量的水混合，之后将水合物模型釜体倒置填砂。模拟套管2需要在压裂位置打孔，安装时用薄膜（热缩管、胶带等材料）从外部密封射孔22。

另外，在封口件23的作用下通过模拟射孔22，对地层进行压裂；压裂完毕，即可通过裂缝、射孔22进行水合物开采实验，通过不同深度的超声波探头28测试其强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，包括：

用于抽真空的真空部分，所述真空部分与所述水合物模型相连通；

所述模拟套管设置在所述预埋管内，所述模拟套管管壁开设有提升通道，所述提升通道一端穿出所述模拟套管管壁和所述预埋管顶部形成提升液空间，所述提升通道另一端设置有所述提升液注入口；

2.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述射孔外侧设置有起到密封作用的薄膜，所述封口件为封隔器。

3.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述腔体还固定连接有外接管，所述外接管设置在所述预埋管外侧，所述外接管与所述预埋管滑动连接，所述外接管一侧设置有放空口。

4.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述腔体连通有用于控制气体压力的气体减压阀，所述腔体连通有用于控制液体压力的恒速恒压泵，所述腔体还连通有用于控制温度的水浴槽。

5.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述腔体还连接有若干层电阻测量层，每层电阻测量层包括若干个电阻测点，每层电阻测量层均呈环形设置在所述腔体内侧，所述腔体开设有与所述电阻测点相连通的电阻测试线接口；所述腔体还连接有若干个超声波探头，所述超声波探头探入所述腔体内的深度均不相同。

6.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述测点包括若干层压力测层和若干层温度测层，所述压力测层和所述温度测层分别包括若干个压力测点和若干个温度测点。

7.根据权利要求1所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，其特征在于，所述出口分离计量部分包括固体分离装置，所述固体分离装置和所述水合物模型相连通，所述固体分离装置还连接有回压控制部分和气液分裂器，所述气液分裂器连接有电子天平。

8.一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验系统，包括以下步骤：

S4：压裂完成后，通过测点进行水合物相应的测试。

9.根据权利要求8所述的一种弱胶结水合物层固化改造模拟实验方法，其特征在于，在测试过程中，分别通过气体注入部分和液体注入部分向腔体内注入气体或液体，所述步骤S4中，对水合物不同位置进行温度、压力和电阻的测量，对不同深度的水合物强度使用超声波探头进行相应的测量。