NL2026954A - Experimental system and method for integrated simulation of sand production and reformation of natural gas hydrate reservoirs around wells - Google Patents

Experimental system and method for integrated simulation of sand production and reformation of natural gas hydrate reservoirs around wells Download PDF

Info

Publication number
NL2026954A
NL2026954A NL2026954A NL2026954A NL2026954A NL 2026954 A NL2026954 A NL 2026954A NL 2026954 A NL2026954 A NL 2026954A NL 2026954 A NL2026954 A NL 2026954A NL 2026954 A NL2026954 A NL 2026954A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gas
reactor
valve
fluid
liquid
Prior art date
Application number
NL2026954A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2026954B1 (en
Inventor
Liu Zhichao
Lu Hongfeng
Liu Changling
Ou Wenjia
Li Yanlong
Sun Jiaxin
Cheng Wan
Yu Yanjiang
Ning Fulong
Dou Xiaofeng
Zhang Heen
Original Assignee
Univ China Geosciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ China Geosciences filed Critical Univ China Geosciences
Publication of NL2026954A publication Critical patent/NL2026954A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2026954B1 publication Critical patent/NL2026954B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Claims (10)

CONCLUSIES
1. Een experimenteel systeem voor het simuleren van een zandproductieproces en reformatie van een hydraatreservoir rondom putten, welk systeem omvat: — een reactor, een subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof, een subsysteem voor servobesturing van overdruk en een subsysteem voor het scheiden van gas, vaste stof en vloeistof, — waarbij de reactor, een bovenflens, een onderflens, een ringvormig metalen frame, een overdrukzuiger en een centrale putschacht omvat; — waarbij van boven naar beneden de bovenste flens, het ringvormige metalen frame en de onderste flens zijn gestapeld en met elkaar zijn verbonden en zijn vergrendeld door gelijkmatig verdeelde schroefstangen, waarbij de reactor plaatvormig is uitgevoerd, en de reactor een plaatvormige kamer omvat; — waarbij de bovenste flens is ingebed met een hogedruk-kijkglas; — waarbij het ringvormige metalen frame is uitgevoerd met een aantal fluiduminlaten die in ringvormige richting gelijkmatig verdeeld zijn over het ringvormige metalen frame, en de fluiduminlaten door de reactor lopen; — waarbij de overdrukzuiger T-vormig is en de bovenkant van de overdrukzuiger in de kamer van de reactor is gelegen, terwijl de onderkant van de overdrukzuiger door de onderste flens loopt, waarbij een middengedeelte van de overdrukzuiger is uitgevoerd met een vloeistofuitlaat die door de reactor loopt; — waarbij de centrale putschacht in de vloeistofuitlaat is geplaatst; — waarbij de onderste flens is uitgevoerd met twee overdrukinlaten en -uitlaten die door de reactor lopen; — waarbij het subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof in verbinding staat met fluiduminlaat en de centrale putschacht om het water-gasproductiemedium dat voor de reactor nodig is te leveren of om het kraakfluidum dat nodig is voor de centrale putschacht te leveren; — waarbij het subsysteem voor servobesturing van overdruk in verbinding staat met de overdrukinlaat en -uitlaat om overdrukspanning aan te brengen op de sedimentmonsters in de reactor; en — waarbij het subsysteem voor het scheiden van gas, vaste stof en vloeistof in verbinding staat met de centrale putschacht en is ingericht om een uitvoer van een zandproductie-experiment te scheiden.
2. Het systeem volgens conclusie 1, waarbij de centrale putschacht een putschacht voor het produceren van zand en een putschacht voor het kraken omvat, waarbij de putschacht voor het produceren van zand is ingericht om vaste stof, vloeistof en gas te verzamelen die tijdens een gesimuleerd productieproces in de reactor worden geproduceerd, en de putschacht voor het kraken is ingericht om fluïdum in het vulmateriaal in de reactor te injecteren teneinde de omstandigheden van breuken in het reservoir tijdens het proces te simuleren.
3. Het systeem volgens conclusie 2, waarbij de overdrukzuiger in radiale richting is uitgevoerd met een aantal drukmeetsondes, waarbij de drukmeetsonde door de overdrukzuiger loopt om in de kamer van de reactor in te komen; en — waarbij de bovenflens in radiale richting is uitgevoerd met een aantal drukmeetsondes, waarbij de drukmeetsondes door de bovenflens lopen en in de kamer van de reactor zijn ingebracht.
4. Het systeem volgens conclusie 3, waarbij het een subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof een toevoertak van een gasbron en een toevoertak voor een vloeistof-fase omvat; — Waarbij de toevoertak van een gasbron een gascilinder, een éénrichting - drukreduceerklep, een eerste klep en een debietmeter omvat die achter elkaar met ten minste één pijpleiding zijn verbonden, waarbij een eerste manometer is verbonden met een pijpleiding tussen de gascilinder en de éénrichting - drukreduceerklep, en waarbij de toevoertak voor de vloeistof-fase een schroefpomp met variabele frequentie en een tweede klep omvat, en waarbij de pijpleiding tussen de schroefpomp met variabele frequentie en de tweede klep is verbonden met een tweede manometer; en — de toevoertak van de gasbron en de toevoertak voor de vloeistof-fase in een menger samenkomen, waarbij de menger in elke fluiduminlaat met de centrale putschacht is verbonden, waarbij de leiding tussen de menger en elke fluiduminlaat is uitgevoerd met een derde afsluiter en de pijpleiding tussen de menger en de centrale putschacht is voorzien van een vierde klep.
5. Het systeem volgens conclusie 4, waarin de menger is aangesloten op de pijpleiding die een vijfde klep omvat voor het legen van het medium in de menger, en een derde manometer is aangesloten op de pijpleiding tussen de menger en de vijfde klep.
6. Het systeem volgens conclusie 5, waarbij het subsysteem voor servobesturing van overdruk is verdeeld in een overdruk-toevoertak en een overdruk-afvoertak, waarbij de overdruk-toevoertak een servopomp en een zesde klep omvat die achter elkaar door de pijpleiding met elkaar zijn verbonden, en waarbij de overdruk-afvoertak een pijpleiding is die is uitgevoerd met een zevende klep, waarbij de overdruk-toevoertak is aangesloten op een van de overdrukinlaten en -uitlaten, en waarbij de overdruk- afvoertak is aangesloten op de andere overdrukinlaat en -uitlaat, en waarbij een vierde manometer is aangesloten tussen de zesde klep en de overdrukinlaat en - uitlaat.
7. Het systeem volgens conclusie 6, waarbij het subsysteem voor de scheiding van gas, vaste stof en vloeistof een afscheider voor vaste stof en vloeistof, een terugslagklep, een afscheider voor gas en vloeistof en een gascollector omvat die achter elkaar door middel van ten minste één pijpleiding met elkaar zijn verbonden, waarbij het subsysteem voor de scheiding van gas, vaste stof en vloeistof in verbinding staat met de centrale putschacht in de fluidumuitlaat, waarbij een vijfde manometer is aangesloten op de pijpleiding tussen de afscheider voor vaste stof en vloeistof en de centrale putschacht.
8. Het systeem volgens conclusie 7, waarbij de afscheider voor vaste stof en vloeistof is aangesloten op een pijpleiding met een achtste klep en op een pijpleiding met een negende klep, waarbij de afscheider voor vaste stof en vloeistof is ingericht om vloeistof en gas in de afscheider voor vaste stof en vloeistof te legen, waarbij de afscheider voor gas en vloeistof is aangesloten op een pijpleiding met een tiende klep voor het legen van de vloeistof in de afscheider voor gas en vloeistof, waarbij de afscheider voor gas en vloeistof is aangesloten op een pijpleiding met een elfde klep voor het uitblazen van het gas in de gascollector.
9. Een werkwijze voor het simuleren van een zandproductieproces van een hydraatreservoir rondom putten door toepassing van het experimentele systeem volgens conclusie 8, welke werkwijze omvat: S1: het inbrengen van de putschacht voor zandproductie in een fluidumuitlaat; S2: voorafgaand aan het in de reactor vullen van gesteentelagen- simulatiemateriaal, het controleren van het experimentele systeem op luchtdichtheid om de afdichtingsprestaties van de afdichtingscomponenten te waarborgen, en het controleren of de componenten op hun plaats zitten en het controleren van de prestaties van de componenten; S3: het in de reactor vullen van vooraf geselecteerd gesteentelagen- simulatiemateriaal, het aansluiten van kleppen en pijpleidingen, en het inzetten van een vacuümpomp om het systeem op vacuüm te brengen om de zuiverheid van het systeem te waarborgen; in overeenstemming met een toestand van de gesteentelagen waarin deze verzadigd zijn met medium, het vullen van het water-gas productiemedium in de poriën van het gesteentelagen-materiaal door het subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof om de werkelijke gesteentelagen te simuleren; S4: het aanbrengen van overdrukspanning door het subsysteem voor servobesturing van overdruk, waarbij de werkelijke onderwateromstandigheden van de gesteentelagen wordt gesimuleerd en gesteentelagenmateriaal wordt geconsolideerd en verdicht tot een geconsolideerde stabiele toestand is bereikt; S5: het continu in de reactor voeren van water-gasproductiemedium door het subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof in de reactor via de fluiduminlaat aan de buitenrand om het water- gasproductiemedium in het gebied rondom de put gedurende een migratieproces te simuleren, het verzamelen van geproduceerde materialen in de putschacht voor zandproductie om het zandproductie-experiment te simuleren, en het verkrijgen van een fluidumdrukverdeling in het reservoir via ten minste één drukmeetsonde die radiaal op de overdrukzuiger is geplaatst; S6: na het fluidummigratieproces in het reservoir het achtereenvolgens binnetreden van de gasvormige, vloeibare en vaste uitvoermaterialen in de putschacht voor de zandproductie en passeren door de afscheider voor vaste stof en vloeistof, de afscheider voor gas en vloeistof, en vrij van vertraging meten van de wijzigingen van diverse bestanddelen; en S7: tijdens de stappen S3 - S5, door het kijkvenster in de bovenste flens, vrij van vertraging bijhouden en registeren van de veranderingen in de poriestructuur van het reservoir.
10. Een werkwijze om een reformatieproces van een hydraatreservoir rond putten te simuleren door het experimentele systeem volgens conclusie 8, omvattende: S1: het inbrengen van de putschacht voor kraken in de fluidumuitlaat; S2: voorafgaand aan het in de reactor vullen van gesteentelagen- simulatiemateriaal, het controleren van het experimentele systeem op luchtdichtheid om de afdichtingsprestaties van de afdichtingscomponenten te waarborgen, en het controleren of de componenten op hun plaats zitten en het controleren van de prestaties van de componenten; S3: het in de reactor vullen van vooraf geselecteerd gesteentelagen- simulatiemateriaal, het aansluiten van kleppen en pijpleidingen, en het inzetten van een vacuümpomp om het systeem op vacuüm te brengen om de zuiverheid van het systeem te waarborgen; in overeenstemming met een toestand van de gesteentelagen waarin deze verzadigd zijn met medium, het vullen van het water-gas productiemedium in de porién van het gesteentelagen-materiaal door het subsysteem voor verplaatsing en beheersing van een mengsel van gas en vloeistof om de werkelijke gesteentelagen te simuleren;
S4: het aanbrengen van overdrukspanning door het subsysteem voor servobesturing van overdruk, waarbij de werkelijke onderwateromstandigheden van de gesteentelagen wordt gesimuleerd en gesteentelagenmateriaal wordt geconsolideerd en verdicht tot een geconsolideerde stabiele toestand is bereikt;
S5: het sluiten van de fluiduminlaten die gelijkmatig in ringvormige richting over de reactor zijn verdeeld, en het injecteren van kraakvloeistof in het reservoir via de putschacht voor het kraken om de migratie van de kraakvloeistof vanuit de centrale putschacht naar de kamer van het reservoir te simuleren; S8: het bijhouden van de drukontwikkeling in de radiale richting van de reactor; en S7: tijdens de stappen S3 - S5, door het kijkvenster in de bovenste flens, vrij van vertraging bijhouden en registeren van de veranderingen in de poriestructuur van het reservoir.
NL2026954A 2019-12-12 2020-11-23 Experimental system and method for integrated simulation of sand production and reformation of natural gas hydrate reservoirs around wells NL2026954B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911276840.XA CN111022019B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一体化模拟井周水合物储层出砂与改造的实验系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2026954A true NL2026954A (en) 2021-08-18
NL2026954B1 NL2026954B1 (en) 2023-05-23

Family

ID=70206492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2026954A NL2026954B1 (en) 2019-12-12 2020-11-23 Experimental system and method for integrated simulation of sand production and reformation of natural gas hydrate reservoirs around wells

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111022019B (nl)
NL (1) NL2026954B1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147040B (zh) * 2020-09-27 2021-05-25 青岛海洋地质研究所 水合物-沉积物混合体系界面作用力测试装置及方法
CN113092732A (zh) * 2021-05-07 2021-07-09 青岛理工大学 天然气水合物开采模拟及出砂、防砂实验方法
CN113250676A (zh) * 2021-06-25 2021-08-13 中国海洋石油集团有限公司 一种毛细管模拟驱替的实验装置及方法
CN116498279B (zh) * 2023-06-27 2023-09-15 中国地质大学(北京) 模拟泥质粉砂储层气藏出砂的实验系统及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101350340B1 (ko) * 2012-05-08 2014-01-13 한국지질자원연구원 가스 하이드레이트 생산모사시스템 및 이를 이용한 생산모사방법
CN105301200B (zh) * 2015-11-12 2017-04-26 中国科学院广州能源研究所 一种天然气水合物开采出砂特性测试装置
CN105259003B (zh) * 2015-11-25 2018-02-02 中国科学院广州能源研究所 一种合成海洋天然气水合物样品的实验装置和方法
CN107121359B (zh) * 2017-04-20 2018-07-10 青岛海洋地质研究所 含水合物沉积物出砂-力学参数耦合过程模拟装置及方法
CN109696360B (zh) * 2019-01-28 2023-10-31 中国地质大学(武汉) 水合物开采储层响应与出砂模拟多功能反应釜
CN209742884U (zh) * 2019-01-28 2019-12-06 中国地质大学(武汉) 水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统
CN109707377B (zh) * 2019-01-28 2023-06-06 中国地质大学(武汉) 水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统及其方法
CN110454146A (zh) * 2019-07-31 2019-11-15 中国地质大学(武汉) 评价水合物开采过程中水平井内出砂与防砂的装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111022019B (zh) 2020-10-30
CN111022019A (zh) 2020-04-17
NL2026954B1 (en) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2026954B1 (en) Experimental system and method for integrated simulation of sand production and reformation of natural gas hydrate reservoirs around wells
WO2017080353A1 (zh) 一种天然气水合物开采出砂特性测试装置
CN107462677B (zh) 天然气水合物开采防砂试验装置及方法
CN102590456B (zh) 一种模拟页岩储层水平井体积压裂的装置及方法
CN102094641B (zh) 一种压裂充填防砂模型
Yao et al. Discrete element analysis of hydraulic fracturing of methane hydrate-bearing sediments
CN113008682A (zh) 天然气水合物储层真三轴水力压裂模拟试验装置及方法
CN107358858B (zh) 煤层生物气成藏过程模拟装置及实验方法
Niu et al. Experimental study on the damage evolution of gas-bearing coal and its electric potential response
Fang et al. Dynamic coupling responses and sand production behavior of gas hydrate-bearing sediments during depressurization: An experimental study
US11905812B2 (en) Intra-layer reinforcement method, and consolidation and reconstruction simulation experiment system and evaluation method for gas hydrate formation
CN212985201U (zh) 一种支撑剂充填层煤粉运移沉积可视化模拟装置
CN209742884U (zh) 水合物开采储层响应与出砂综合模拟实验系统
Jia et al. Investigation on gas drainage effect under different borehole layout via 3D monitoring of gas pressure
CN211201913U (zh) 评价基于超声波与防砂筛网开采水合物产出的装置
Ding et al. Research on sand control effect and micro-plugging mechanism of sand control medium in the development of natural gas hydrate reservoir
CN105842073A (zh) 含水合物沉积物原位在线固结与剪切实验系统
Wang et al. Experimental investigation on mass loss characteristics of broken rocks with discontinuous gradation
Wu et al. Anisotropy analysis of two-phase flow permeability in the multi-stage shear process of hydrate-bearing sediments
Fang et al. Experimental study on sand production and coupling response of silty hydrate reservoir with different contents of fine clay during depressurization
Li et al. Exploration of the induced fluid-disturbance effect in CBM co-production in a superimposed pressure system
Wang et al. Experimental study on fractal characteristics of fault filling medium in the tunnel and relationship between fractal dimension and permeability coefficient
Ning et al. Sand production behaviors during gas recovery from sandy and clayey‐silty hydrate‐bearing sediments: A comparative analysis
CN205277401U (zh) 一种含水合物、冰地层固井水泥环二界面胶结强度测试装置
CN211784849U (zh) 一种水力压裂模拟试验装置