CN115929259B - 负压排水采气工艺模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于非常规油气藏完井工程领域，具体涉及一种负压排水采气工艺模拟实验装置，包括总控中心、液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置和泡排剂供应装置，套管油管组合模拟装置包括外管和内管，内管的底部设置于外管内部以与外管连通，内管的顶部伸出外管设置；内管与外管之间设置有通断控制装置；气体供应装置通过第二管路与进气口连接，气液分离装置通过第三管路与排出口连接，气体收集装置通过第四管路与气液分离装置连接；泡排剂供应装置通过第五管路与内管连接，通过第六管路与外管连接；本发明可以满足不同地域、不同条件的负压排水采气工艺模拟。

Description

负压排水采气工艺模拟实验装置

技术领域

本发明属于非常规油气藏完井工程领域，具体涉及一种负压排水采气工艺模拟实验装置。

背景技术

随着气田的逐步开发，气井井口压力低于外输管网压力的气井数量不断增加，常规排水采气工艺无法使此类气井正常生产。丛式井普遍存在高低压井并存，同时开采易形成倒灌，严重影响采收率。负压排采工艺是通过降低井口油管压力，增大气井生产压差，确保气井产量大于其连续携液临界流量，延长气井正常带液生产时间的一种高效、低成本排采工艺，可以满足对气井井口压力低于外输管网压力的气井及高低压井并存的丛式井的正常开采。

但该工艺在应用过程中压缩机的功率、套管与油管尺寸组合、地层产液量与产气量等因素对负压排采工艺施工效果的影响规律尚不明确，无法直观定性分析，需要搭建模拟实验系统辅助分析。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了提供一种满足不同地域、不同条件的负压排水采气工艺模拟并获取可靠参数的装置，本发明提供了一种负压排水采气工艺模拟实验装置，包括总控中心、液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置和泡排剂供应装置，所述液体供应装置、所述气体供应装置、所述套管油管组合模拟装置、所述气液分离装置、所述气体收集装置、所述泡排剂供应装置均与所述总控中心信号连接；

所述套管油管组合模拟装置包括外管和内管，所述内管的底部设置于所述外管内部以与所述外管连通，所述内管的顶部伸出所述外管设置；所述外管的下部侧壁分别开设有进液口和进气口；所述内管的上部侧壁开设有排出口；所述外管的顶部开设有第一泡排剂入口，所述内管的顶部开设有第二泡排剂入口；所述内管与所述外管之间设置有通断控制装置；

所述液体供应装置通过第一管路与所述进液口连接，所述第一管路上设置有第一流量控制装置、第一流量测量装置，所述第一流量控制装置、所述第一流量测量装置均与所述总控中心信号连接，且所述第一流量测量装置设置于所述第一流量控制装置与所述外管之间；

所述气体供应装置通过第二管路与所述进气口连接，所述第二管路上设置有第二流量控制装置、第二流量测量装置，所述第二流量控制装置、所述第二流量测量装置均与所述总控中心信号连接，且所述第二流量测量装置设置于所述第二流量控制装置与所述外管之间；

所述气液分离装置通过第三管路与所述排出口连接，所述第三管路上设置有第一压力测量装置和第三流量测量装置，所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置均与所述总控中心信号连接；

所述气体收集装置通过第四管路与所述气液分离装置连接，所述第四管路上设置有第一动力装置和单流阀，所述第一动力装置、所述单流阀均与所述总控中心信号连接；

所述泡排剂供应装置通过第五管路与所述第一泡排剂入口连接，通过第六管路与所述第二泡排剂入口连接；所述第五管路上设置有第三流量控制装置、第四流量测量装置，所述第四流量测量装置设置于所述第三流量控制装置与所述内管之间；所述第六管路上设置有第四流量控制装置、第五流量测量装置，所述第五流量测量装置设置于所述第四流量控制装置与所述外管之间。

在一些优选实施例中，在第一工作状态下，所述总控中心控制分别所述液体供应装置、所述气体供应装置向所述外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体，以模拟实验井况，裹挟液体的气体依次经过所述内管、所述第三管路循环入所述气液分离装置，液体在自重作用下落入所述气液分离装置底部形成液面，气体在所述内管的腔室压力作用下通过所述单流阀进入所述气体收集装置；所述总控中心实时记录所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的初始压力值、初始流量值，以进行对应区域的负压排水采气的工艺模拟；

在第二工作状态下，启动所述第一动力装置，所述总控中心实时记录所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的第一压力值、第一流量值，结合所述初始压力值、所述初始流量值，获取所述第一动力装置的不同功率与排采效果的试验数据，以进行预设功率的动力装置对负压排水采气的工艺模拟，和/或，以进行动力装置不同功率对负压排水采气的工艺模拟；

在第三工作状态下，启动所述泡排剂供应装置、所述第三流量控制装置、所述第四流量测量装置向所述内管的内腔输送泡排剂，以与所述液体供应装置输送的液体、所述气体供应装置输送的气体混合，所述总控中心基于获取所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第四工作状态下，启动所述泡排剂供应装置、所述第四流量控制装置、所述第五流量测量装置向所述外管的内腔输送泡排剂，以与所述液体供应装置输送的液体、所述气体供应装置输送的气体混合，所述总控中心基于获取所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第五工作状态下，所述液体供应装置、所述气体供应装置分别向所述外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体；裹挟液体的气体依次经过所述内管、所述第三管路循环入所述气液分离装置，液体在自重作用下落入所述气液分离装置底部形成液面；基于所述第一压力测量装置测量的压力值调整所述单流阀的开启压力，以进行外输管网压力对负压排水采气施工的工艺模拟。

在一些优选实施例中，所述气体供应装置包括气箱、第二动力装置和第二压力测量装置，所述第二动力装置、所述第二压力测量装置均与所述总控中心信号连接；

所述第二压力测量装置设置于所述第一流量控制装置与所述气箱之间，以实时获取所述气箱供应的气体压力；

所述第二动力装置用于提供向所述外管输送气体的动力，所述总控中心基于所述第二压力测量装置检测的压力值进行所述第二动力装置的预设压力调节。

在一些优选实施例中，所述液体供应装置包括下水箱、第三动力装置和第三压力测量装置，所述下水箱的内部水平设有隔板，所述第三动力装置、所述第三压力测量装置设置于所述下水箱的顶部，所述第三动力装置、所述第三压力测量装置均与所述总控中心信号连接；所述隔板在所述第三动力装置作用下向所述外管内部输送预设流量和流速的液体；所述总控中心基于所述第三压力测量装置检测的压力值进行所述第三动力装置的预设压力调节。

在一些优选实施例中，所述第一动力装置包括压缩机和第一变频器，所述压缩机用于对所述内管中的气液混合物形成抽吸动力，所述第一变频器与所述压缩机配套设置；

所述第二动力装置包括第一气泵和第二变频器，所述第二变频器与所述第一气泵配套设置；

所述第三动力装置包括第二气泵和第三变频器，所述第三变频器与所述第二气泵配套设置。

在一些优选实施例中，所述泡排剂供应装置包括上水箱和第四动力装置，所述第四动力装置与总控中心信号连接；所述第四动力装置设置于所述第五管路、第六管路的交汇点与所述上水箱之间；

所述第四动力装置包括柱塞泵和第四变频器，所述第四变频器与所述柱塞泵配套设置。

在一些优选实施例中，所述气液分离装置、所述上水箱、所述下水箱均为透明圆柱状结构；

所述透明圆柱状结构的外侧设置有刻度。

在一些优选实施例中，所述内管的底部设置有截流短接，以进行所述套管油管组合模拟装置的截流能力的调整。

在一些优选实施例中，所述外管的顶部设置有外管上接头，底部设置有外管下接头，所述外管上接头的顶部中间开设有与所述内管的外径匹配的第一通孔，所述外管上接头顶部还开设有与所述第六管路连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔互不干涉；

所述内管的顶部设置有内管上接头，所述内管上接头的中间开设有与所述第五管路连通的第三通孔。

在一些优选实施例中，所述第一流量控制装置为第一节流阀；

所述第一流量测量装置为第一流量计；

所述第二流量控制装置为第二节流阀；

所述第二流量测量装置为第二流量计；

所述第一压力测量装置为第一压力计；

所述第三流量测量装置为第三流量计；

所述第三流量控制装置为第三节流阀；

所述第四流量测量装置为第四流量计；

所述第四流量控制装置为第四节流阀；

所述第五流量测量装置为第五流量计。

本发明的有益效果为：通过本发明提供的负压排水采气工艺模拟实验装置，可以满足对不同套管与油管尺寸组合、工具截流能力、地面压缩机功率、地层出液量、地层产气量、泡排剂加入量、环空是否密封、外输压力等条件的变化对负压排水采气工艺效果模拟的影响规律，有助于定性分析现场施工中各因素对该施工工艺的影响规律。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的一种具体实施例的组成示意图。

附图标记说明：

1、内管；2、内管上接头；3、截流短接；4、密封圈；5、外管；6、外管上接头；7、外管下接头；8、第一压力计；9、第三流量计；10、分离器；11、压缩机；12、第一变频器；13、第二流量计；14、第二节流阀；15、气箱，15-1、第二压力计；16、第一气泵；17、第二变频器；18、第一流量计；19、第一节流阀；20、下水箱，20-1、第三压力计；21、隔板；22、第二气泵；23、第三变频器；24、第三节流阀；25、第四流量计；26、第四节流阀；27、第五流量计；28、柱塞泵；29、第四变频器；30、上水箱；31、单流阀；32、气罐。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种负压排水采气工艺模拟实验装置，包括总控中心、液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置和泡排剂供应装置，其中，液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置、泡排剂供应装置均与总控中心信号连接。其中，套管油管组合模拟装置包括外管和内管，内管的底部设置于外管内部以与外管连通，内管的顶部伸出外管设置；外管的下部侧壁分别开设有进液口和进气口；内管的上部侧壁开设有排出口；外管的顶部开设有第一泡排剂入口，内管的顶部开设有第二泡排剂入口；内管与外管之间设置有通断控制装置，液体供应装置通过第一管路与所述进液口连接，第一管路上设置有第一流量控制装置、第一流量测量装置，第一流量控制装置、第一流量测量装置均与总控中心信号连接，且第一流量测量装置设置于第一流量控制装置与外管之间；气体供应装置通过第二管路与进气口连接，第二管路上设置有第二流量控制装置、第二流量测量装置，第二流量控制装置、第二流量测量装置均与总控中心信号连接，且第二流量测量装置设置于第二流量控制装置与外管之间；气液分离装置通过第三管路与排出口连接，第三管路上设置有第一压力测量装置和第三流量测量装置，第一压力测量装置、第三流量测量装置均与总控中心信号连接；气体收集装置通过第四管路与气液分离装置连接，第四管路上设置有第一动力装置和单流阀，第一动力装置、单流阀均与总控中心信号连接；泡排剂供应装置通过第五管路与第一泡排剂入口连接，通过第六管路与第二泡排剂入口连接；第五管路上设置有第三流量控制装置、第四流量测量装置，第四流量测量装置设置于第三流量控制装置与内管之间；第六管路上设置有第四流量控制装置、第五流量测量装置，第五流量测量装置设置于第四流量控制装置与外管之间。

通过本发明提供的负压排水采气工艺模拟实验装置可以定性模拟不同套管与油管尺寸组合、工具截流能力、地面压缩机功率、地层出液量、地层产气量、环空是否密封、泡排剂加入量与加入时间、外输压力等因素变化对负压排水采气工艺施工效果的影响规律。

以下参照附图结合实施例进一步说明本发明。

参照附图1，本发明提供了一种负压排水采气工艺模拟实验装置，包括总控中心、液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置和泡排剂供应装置，其中，液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置、泡排剂供应装置均与总控中心信号连接；套管油管组合模拟装置包括内管1和外管5，内管的底部设置于外管内部以与外管连通，内管的顶部伸出外管设置；外管的下部侧壁分别开设有进液口和进气口；内管的上部侧壁开设有排出口；外管的顶部开设有第一泡排剂入口，内管的顶部开设有第二泡排剂入口；内管与外管之间设置有通断控制装置；

液体供应装置通过第一管路与所述进液口连接，第一管路上设置有第一流量控制装置、第一流量测量装置，第一流量控制装置、第一流量测量装置均与总控中心信号连接，且第一流量测量装置设置于第一流量控制装置与外管之间；在本实施例中，第一流量控制装置为第一节流阀19，第一流量测量装置为第一流量计18。

气体供应装置通过第二管路与进气口连接，第二管路上设置有第二流量控制装置、第二流量测量装置，第二流量控制装置、第二流量测量装置均与总控中心信号连接，且第二流量测量装置设置于第二流量控制装置与外管之间；在本实施例中，第二流量控制装置为第二节流阀14，第二流量测量装置为第二流量计13。

气液分离装置通过第三管路与排出口连接，第三管路上设置有第一压力测量装置和第三流量测量装置，第一压力测量装置、第三流量测量装置均与总控中心信号连接；在本实施例中，第一压力测量装置为第一压力计8，第三流量测量装置为第三流量计9。

气体收集装置通过第四管路与气液分离装置连接，第四管路上设置有第一动力装置和单流阀31，第一动力装置、单流阀均与总控中心信号连接。

泡排剂供应装置通过第五管路与第一泡排剂入口连接，通过第六管路与第二泡排剂入口连接；第五管路上设置有第三流量控制装置、第四流量测量装置，第四流量测量装置设置于第三流量控制装置与内管之间；第六管路上设置有第四流量控制装置、第五流量测量装置，第五流量测量装置设置于第四流量控制装置与外管之间；在本实施例中，第三流量控制装置为第三节流阀24，第四流量测量装置为第四流量计25，第四流量控制装置为第四节流阀26，第五流量测量装置为第五流量计27。

优选地，在本实施例中，气体收集装置为气罐32。

在第一工作状态下，总控中心控制分别液体供应装置、气体供应装置向外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体，以模拟实验井况，裹挟液体的气体依次经过内管、第三管路循环入气液分离装置，液体在自重作用下落入气液分离装置底部形成液面，气体在内管的腔室压力作用下通过单流阀进入气体收集装置；总控中心实时记录第一压力测量装置、第三流量测量装置测量的初始压力值、初始流量值，以进行对应区域的负压排水采气的初始工艺模拟。

在第二工作状态下，启动第一动力装置，总控中心实时记录第一压力测量装置、第三流量测量装置测量的第一压力值、第一流量值，结合初始压力值、初始流量值，获取第一动力装置的不同功率与排采效果的试验数据，以进行预设功率的动力装置对负压排水采气的工艺模拟，和/或，以进行动力装置不同功率对负压排水采气的工艺模拟。

进一步地，在第一动力装置的功率为定值且不启动泡排剂供应装置的条件下，本发明可以对应调整内管、外管的内外径尺寸来达到对不同井眼、管柱尺寸组合比例的模拟，获得同一外部条件下不同套管与油管尺寸组合对负压排水采气效果的影响规律。

在第三工作状态下，启动泡排剂供应装置、第三流量控制装置、第四流量测量装置向内管的内腔输送泡排剂，以与液体供应装置输送的液体、气体供应装置输送的气体混合，总控中心基于获取第一压力测量装置、第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第四工作状态下，启动泡排剂供应装置、第四流量控制装置、第五流量测量装置向外管的内腔输送泡排剂，以与液体供应装置输送的液体、气体供应装置输送的气体混合，总控中心基于获取第一压力测量装置、第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第五工作状态下，液体供应装置、气体供应装置分别向外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体；裹挟液体的气体依次经过内管、第三管路循环入气液分离装置，液体在自重作用下落入气液分离装置底部形成液面；基于第一压力测量装置测量的压力值调整单流阀的开启压力，以进行外输管网压力对负压排水采气施工的工艺模拟，获得同一外部条件下不同管网外输压力对负压排水采气效果的影响规律。

进一步地，气体供应装置包括气箱15、第二动力装置和第二压力测量装置，第二动力装置、第二压力测量装置均与总控中心信号连接；第二压力测量装置设置于第一流量控制装置与气箱之间，以实时获取气箱供应的气体压力；第二动力装置用于提供向外管输送气体的动力，总控中心基于第二压力测量装置检测的压力值进行第二动力装置的预设压力调节。

优选地，在本实施例中，第二压力测量装置为第二压力计15-1。

进一步地，液体供应装置包括下水箱20、第三动力装置和第三压力测量装置，下水箱的内部水平设有隔板21，第三动力装置、第三压力测量装置设置于下水箱的顶部，第三动力装置、第三压力测量装置均与总控中心信号连接；隔板的下部充满液体，上部为空气；隔板在第三动力装置作用下向外管内部输送预设流量和流速的液体；总控中心基于第三压力测量装置检测的压力值进行第三动力装置的预设压力调节。

优选地，在本实施例中，第三压力测量装置为第三压力计20-1。

进一步地，第一动力装置包括压缩机11和第一变频器12，压缩机用于对内管中的气液混合物形成抽吸动力，第一变频器与压缩机配套设置，以精准达到实验所需压力参数；第二动力装置包括第一气泵16和第二变频器17，第二变频器与第一气泵配套设置，以精准达到实验所需压力参数；第三动力装置包括第二气泵22和第三变频器23，第三变频器与第二气泵配套设置，以精准达到实验所需压力参数。

进一步地，泡排剂供应装置包括上水箱30和第四动力装置，第四动力装置与总控中心信号连接；第四动力装置设置于第五管路、第六管路的交汇点与上水箱之间；第四动力装置包括柱塞泵28和第四变频器29，第四变频器与柱塞泵配套设置。

优选地，气液分离装置(即分离器10)、上水箱、下水箱均为透明圆柱状结构；透明圆柱状结构的外侧设置有刻度，便于直接读取液体体积的变化数值。

进一步地，内管的底部设置有截流短接3，以进行套管油管组合模拟装置的截流能力的调整；截流短接与内管的底部通过螺纹连接，截流短接的截流能力可调。

进一步地，外管的顶部设置有外管上接头6，底部设置有外管下接头7，外管上接头的顶部中间开设有与内管的外径匹配的第一通孔，外管上接头顶部还开设有与第六管路连通的第二通孔，第二通孔与第一通孔互不干涉；内管的顶部设置有内管上接头2，内管上接头的中间开设有与第五管路连通的第三通孔。

在本实施例中，当不进行泡排剂相关试验时，通断控制装置可以为密封圈4；当需要进行泡排剂相关试验时，可以取出密封圈。

进一步地，通断控制装置包括环形密封本体，该环形密封本体的内径与内管的外壁匹配设置，环形密封本体的外径与外管的内径匹配设置；环形密封本体上设置有多个启闭口，多个启闭口均与总控中心信号连接，通过总控中心的控制可实现启闭口的启闭，进行控制外管与内管的通断，实现智能化控制，进一步提高本发明的智能化程度。

进一步地，在第一动力装置的功率、内管、外管的尺寸组合不变，同时不启动泡排剂供应装置的条件下，本发明可以调整截流短接的内径大小来分析工具的截流能力对负压排采工艺效果的影响规律。

进一步地，在泡排剂供应装置不启动且内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、液体供应装置的功率不变的条件下，本发明可以调整第一气泵配套第二变频器的示数来改变第一气泵的功率，获得井筒产气量对负压排采工艺效果的影响规律。

进一步地，在泡排剂供应装置不启动且内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、气体供应装置的功率不变的条件下，本发明可以调整第二气泵配套第三变频器的数值来调整下水箱内隔板的上部压力，从而来调整进入外管内液体的流速和流量，故可获得地层产液量对负压排采工艺效果的影响规律。

进一步地，在泡排剂供应装置不启动且内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、气体供应装置的功率不变的条件下，通过控制通断控制装置是否将外管上部空间与内管连通，获得环空密封对负压排采工艺效果的影响规律。

进一步地，当通断控制装置为密封圈时，即可通过是否安装密封圈获得环空密封对负压派彩工艺效果的影响规律。

进一步地，在泡排剂供应装置不启动且内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、液体供应装置的功率不变、气体供应装置的功率不变的条件下，通过调整压缩机配套第一变频器的示数变化来模拟压缩机功率变化对负压排采工艺效果的影响规律。

进一步地，在泡排剂供应装置不启动且内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、液体供应装置的功率不变、气体供应装置的功率不变、第一动力装置的功率不变的条件下，本发明通过调整下水箱中隔板以下液体的密度，可以模拟不同井下积液密度对负压排采工艺的影响规律。

进一步地，在内管、外管的尺寸组合不变、内管的截流能力不变、液体供应装置的功率不变、气体供应装置的功率不变、第一动力装置的功率不变的条件下，本发明可以启动泡排剂供应装置和第五连通管路，可以模拟系统中的内管加入泡排剂前后的变化对负压排采工艺效果的影响规律；或者，本发明可以启动泡排剂供应装置、第六连通管路和通断控制装置，可以模拟系统中的外管加入泡排剂前后的变化对负压排采工艺效果的影响规律；此外，本发明还可以模拟系统中的内管加入不同剂量泡排剂或者模拟系统中的外管加入不同剂量泡排剂对负压排采工艺效果的影响规律。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，包括总控中心、液体供应装置、气体供应装置、套管油管组合模拟装置、气液分离装置、气体收集装置和泡排剂供应装置，所述液体供应装置、所述气体供应装置、所述套管油管组合模拟装置、所述气液分离装置、所述气体收集装置、所述泡排剂供应装置均与所述总控中心信号连接；

所述套管油管组合模拟装置包括外管和内管，所述内管的底部设置于所述外管内部以与所述外管连通，所述内管的顶部伸出所述外管设置；所述外管的下部侧壁分别开设有进液口和进气口；所述内管的上部侧壁开设有排出口；所述外管的顶部开设有第一泡排剂入口，所述内管的顶部开设有第二泡排剂入口；所述内管与所述外管之间设置有通断控制装置；

所述液体供应装置通过第一管路与所述进液口连接，所述第一管路上设置有第一流量控制装置、第一流量测量装置，所述第一流量控制装置、所述第一流量测量装置均与所述总控中心信号连接，且所述第一流量测量装置设置于所述第一流量控制装置与所述外管之间；

所述气体供应装置通过第二管路与所述进气口连接，所述第二管路上设置有第二流量控制装置、第二流量测量装置，所述第二流量控制装置、所述第二流量测量装置均与所述总控中心信号连接，且所述第二流量测量装置设置于所述第二流量控制装置与所述外管之间；

所述气液分离装置通过第三管路与所述排出口连接，所述第三管路上设置有第一压力测量装置和第三流量测量装置，所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置均与所述总控中心信号连接；

所述气体收集装置通过第四管路与所述气液分离装置连接，所述第四管路上设置有第一动力装置和单流阀，所述第一动力装置、所述单流阀均与所述总控中心信号连接；

所述泡排剂供应装置通过第五管路与所述第一泡排剂入口连接，通过第六管路与所述第二泡排剂入口连接；所述第五管路上设置有第三流量控制装置、第四流量测量装置，所述第四流量测量装置设置于所述第三流量控制装置与所述内管之间；所述第六管路上设置有第四流量控制装置、第五流量测量装置，所述第五流量测量装置设置于所述第四流量控制装置与所述外管之间；

所述内管的底部设置有截流短接，以进行所述套管油管组合模拟装置的截流能力的调整；

所述外管的顶部设置有外管上接头，底部设置有外管下接头，所述外管上接头的顶部中间开设有与所述内管的外径匹配的第一通孔，所述外管上接头顶部还开设有与所述第六管路连通的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔互不干涉；

所述内管的顶部设置有内管上接头，所述内管上接头的中间开设有与所述第五管路连通的第三通孔。

2.根据权利要求1所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，在第一工作状态下，所述总控中心控制分别所述液体供应装置、所述气体供应装置向所述外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体，以模拟实验井况，裹挟液体的气体依次经过所述内管、所述第三管路循环入所述气液分离装置，液体在自重作用下落入所述气液分离装置底部形成液面，气体在所述内管的腔室压力作用下通过所述单流阀进入所述气体收集装置；所述总控中心实时记录所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的初始压力值、初始流量值，以进行对应区域的负压排水采气的工艺模拟；

在第二工作状态下，启动所述第一动力装置，所述总控中心实时记录所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的第一压力值、第一流量值，结合所述初始压力值、所述初始流量值，获取所述第一动力装置的不同功率与排采效果的试验数据，以进行预设功率的动力装置对负压排水采气的工艺模拟，和/或，以进行动力装置不同功率对负压排水采气的工艺模拟；

在第三工作状态下，启动所述泡排剂供应装置、所述第三流量控制装置、所述第四流量测量装置向所述内管的内腔输送泡排剂，以与所述液体供应装置输送的液体、所述气体供应装置输送的气体混合，所述总控中心基于获取所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从内管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第四工作状态下，启动所述泡排剂供应装置、所述第四流量控制装置、所述第五流量测量装置向所述外管的内腔输送泡排剂，以与所述液体供应装置输送的液体、所述气体供应装置输送的气体混合，所述总控中心基于获取所述第一压力测量装置、所述第三流量测量装置测量的压力值、流量值，以进行从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟，和/或，以进行不同剂量的从外管加入的泡排剂对负压排水采气施工的工艺模拟；

在第五工作状态下，所述液体供应装置、所述气体供应装置分别向所述外管内输送预设压力、预设比例的液体、气体；裹挟液体的气体依次经过所述内管、所述第三管路循环入所述气液分离装置，液体在自重作用下落入所述气液分离装置底部形成液面；基于所述第一压力测量装置测量的压力值调整所述单流阀的开启压力，以进行外输管网压力对负压排水采气施工的工艺模拟。

3.根据权利要求2所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述气体供应装置包括气箱、第二动力装置和第二压力测量装置，所述第二动力装置、所述第二压力测量装置均与所述总控中心信号连接；

所述第二压力测量装置设置于所述第二流量控制装置与所述气箱之间，以实时获取所述气箱供应的气体压力；

所述第二动力装置用于提供向所述外管输送气体的动力，所述总控中心基于所述第二压力测量装置检测的压力值进行所述第二动力装置的预设压力调节。

4.根据权利要求3所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述液体供应装置包括下水箱、第三动力装置和第三压力测量装置，所述下水箱的内部水平设有隔板，所述第三动力装置、所述第三压力测量装置设置于所述下水箱的顶部，所述第三动力装置、所述第三压力测量装置均与所述总控中心信号连接；所述隔板在所述第三动力装置作用下向所述外管内部输送预设流量和流速的液体；所述总控中心基于所述第三压力测量装置检测的压力值进行所述第三动力装置的预设压力调节。

5.根据权利要求4所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述第一动力装置包括压缩机和第一变频器，所述压缩机用于对所述内管中的气液混合物形成抽吸动力，所述第一变频器与所述压缩机配套设置；

所述第二动力装置包括第一气泵和第二变频器，所述第二变频器与所述第一气泵配套设置；

所述第三动力装置包括第二气泵和第三变频器，所述第三变频器与所述第二气泵配套设置。

6.根据权利要求5所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述泡排剂供应装置包括上水箱和第四动力装置，所述第四动力装置与总控中心信号连接；所述第四动力装置设置于所述第五管路、第六管路的交汇点与所述上水箱之间；

所述第四动力装置包括柱塞泵和第四变频器，所述第四变频器与所述柱塞泵配套设置。

7.根据权利要求6所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述气液分离装置、所述上水箱、所述下水箱均为透明圆柱状结构；

所述透明圆柱状结构的外侧设置有刻度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的负压排水采气工艺模拟实验装置，其特征在于，所述第一流量控制装置为第一节流阀；

所述第一流量测量装置为第一流量计；

所述第二流量控制装置为第二节流阀；

所述第二流量测量装置为第二流量计；

所述第一压力测量装置为第一压力计；

所述第三流量测量装置为第三流量计；

所述第三流量控制装置为第三节流阀；

所述第四流量测量装置为第四流量计；

所述第四流量控制装置为第四节流阀；

所述第五流量测量装置为第五流量计。