一種蒸汽開采水合物填砂模型系統的制作方法

本實用新型涉及油氣開發勘探領域，尤其涉及一種蒸汽開采水合物填砂模型系統。

背景技術：

隨著陸上石油石化能源的日益枯竭，人類在不斷尋找新的能源。天然氣水合物作為一種重要而清潔的潛在能源，正受到各國科學家和各國政府的重視。獨特的晶體結構與分子空間構型決定了天然氣水合物獨特的高濃集氣體的能力，單位體積天然氣水合物可釋放出160 ～ 180 倍體積甲烷氣體。據估算，9O% 的海洋具備天然氣水合物的賦存條件。據此，目前估算全球天然氣水合物含碳量為全球化石燃料（石油、天然氣和煤）含碳量的兩倍。從這個意義上說，天然氣水合物成為21 世紀清潔高效的替代性能源資源基本屬于不爭的事實，天然氣水合物礦藏的發現、勘探、開發與研究極具價值。

天然氣水合物在地層儲存環境（低溫、高壓）下以固體狀態存在，而在開采過程中由于減壓或升溫的原因，將分解成水和天然氣。天然氣水合物的開發必須控制固體向液體、氣體的分解，控制采收過程中分解的氣體和水會再次形成天然氣水合物。這是天然氣水合物開采的技術難點。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種蒸汽開采水合物填砂模型系統，能夠解決天然氣水合物在開采的過程中分解的氣體和水未開采出再次形成天然氣水合物的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種蒸汽開采水合物填砂模型系統，其創新點在于：包括填砂模型、蒸汽機構、注氣機構和氣液分離機構；

所述填砂模型包括模型管和水平井網；所述模型管中設置有一容納水平井網的容納腔，模型管的兩端分別設置有進口端與出口端；所述水平井網具有若干層，水平井網的一端并聯且設置在模型管的容納腔中與模型管的進口端相連；

所述蒸汽機構包括蒸汽發生器、注液泵、進液閥和出氣閥；所述蒸汽發生器的兩端分別與進液閥和出氣閥的一端相連；所述注液泵與進液閥串聯；出氣閥的另一端通過蒸汽管道與填砂模型的一端串聯，該蒸汽管道上串聯有流量控制閥a；出氣閥與流量控制閥a之間的蒸汽管道上并聯有一壓力測試表a；

所述注氣機構包括注氣泵和流量控制閥b；所述注氣泵與流量控制閥b的一端串聯，流量控制閥b的另一端與填砂模型串聯；注氣機構與蒸汽機構并聯在填砂模型的進口端；

所述氣液分離機構與模型管的出口端相連，氣液分離機構包括閥門、氣液分離器、壓力測試表b、回壓閥和緩沖罐；所述閥門的一端與模型管的出口端相連，閥門的另一端與氣液分離器串聯；所述壓力測試表b并聯在閥門與氣液分離器之間；所述回壓閥的一端與氣液分離器串聯，回壓閥的另一端為該蒸汽開采水合物填砂模型系統的出口；所述緩沖罐與回壓閥并聯，所述緩沖罐與回壓閥并聯的管路上還并聯有一手動泵。

進一步的，所述填砂模型的模型管上設置有若干測溫探頭。

本實用新型的優點在于：

1）通過在水合物填砂模型中采用水平井網的結構多層次開采，使得蒸汽熱量在開采天然氣水合物的時候能夠均勻散開，避免了天然氣水合物在開采的過程中分解的氣體和水未開采出再次形成天然氣水合物的問題。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型的一種蒸汽開采水合物填砂模型系統結構圖。

如圖所示：1、填砂模型；11、模型管；12、水平井網；13、測溫探頭；2、蒸汽機構；21、蒸汽發生器；22、注液泵；23、進液閥；24、出氣閥；25、流量控制閥a；26、壓力測試表a；3、注氣機構；31、注氣泵；32、流量控制閥b；4、氣液分離機構；41、閥門；42、氣液分離器；43、壓力測試表b；44、回壓閥；45、緩沖罐。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。

如圖1所示的一種蒸汽開采水合物填砂模型系統，其創新點在于：包括填砂模型1、蒸汽機構2、注氣機構3和氣液分離機構4；

填砂模型1包括模型管11和水平井網12；所述模型管中設置有一容納水平井網的容納腔，模型管11的兩端分別設置有進口端與出口端；所述水平井網12具有若干層，水平井網12的一端并聯且設置在模型管11的容納腔中與模型管11的進口端相連。

蒸汽機構2包括蒸汽發生器21、注液泵22、進液閥23和出氣閥24；所述蒸汽發生器21的兩端分別與進液閥23和出氣閥24的一端相連；所述注液泵22與進液閥23串聯；出氣閥24的另一端通過蒸汽管道與填砂模型1的一端串聯，該蒸汽管道上串聯有流量控制閥a25；出氣閥24與流量控制閥a25之間的蒸汽管道上并聯有一壓力測試表a26。

注氣機構3包括注氣泵31和流量控制閥b32；所述注氣泵31與流量控制閥b32的一端串聯，流量控制閥b32的另一端與填砂模型1串聯；注氣機構3與蒸汽機構2并聯在填砂模型1的進口端。

氣液分離機構4與模型管11的出口端相連，氣液分離機構4包括閥門41、氣液分離器42、壓力測試表b43、回壓閥44和緩沖罐45；所述閥門41的一端與模型管11的出口端相連，閥門41的另一端與氣液分離器42串聯；所述壓力測試表b43并聯在閥門41與氣液分離器42之間；所述回壓閥44的一端與氣液分離器42串聯，回壓閥44的另一端為該蒸汽開采水合物填砂模型系統的出口；所述緩沖罐45與回壓閥44并聯，所述緩沖罐45與回壓閥44并聯的管路上還并聯有一手動泵46。

填砂模型1的模型管11上設置有若干測溫探頭13。

本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。