一种蒸汽开采水合物填砂模型系统的制作方法

本实用新型涉及油气开发勘探领域，尤其涉及一种蒸汽开采水合物填砂模型系统。

背景技术：

随着陆上石油石化能源的日益枯竭，人类在不断寻找新的能源。天然气水合物作为一种重要而清洁的潜在能源，正受到各国科学家和各国政府的重视。独特的晶体结构与分子空间构型决定了天然气水合物独特的高浓集气体的能力，单位体积天然气水合物可释放出160 ～ 180 倍体积甲烷气体。据估算，9O% 的海洋具备天然气水合物的赋存条件。据此，目前估算全球天然气水合物含碳量为全球化石燃料（石油、天然气和煤）含碳量的两倍。从这个意义上说，天然气水合物成为21 世纪清洁高效的替代性能源资源基本属于不争的事实，天然气水合物矿藏的发现、勘探、开发与研究极具价值。

天然气水合物在地层储存环境（低温、高压）下以固体状态存在，而在开采过程中由于减压或升温的原因，将分解成水和天然气。天然气水合物的开发必须控制固体向液体、气体的分解，控制采收过程中分解的气体和水会再次形成天然气水合物。这是天然气水合物开采的技术难点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种蒸汽开采水合物填砂模型系统，能够解决天然气水合物在开采的过程中分解的气体和水未开采出再次形成天然气水合物的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种蒸汽开采水合物填砂模型系统，其创新点在于：包括填砂模型、蒸汽机构、注气机构和气液分离机构；

所述填砂模型包括模型管和水平井网；所述模型管中设置有一容纳水平井网的容纳腔，模型管的两端分别设置有进口端与出口端；所述水平井网具有若干层，水平井网的一端并联且设置在模型管的容纳腔中与模型管的进口端相连；

所述蒸汽机构包括蒸汽发生器、注液泵、进液阀和出气阀；所述蒸汽发生器的两端分别与进液阀和出气阀的一端相连；所述注液泵与进液阀串联；出气阀的另一端通过蒸汽管道与填砂模型的一端串联，该蒸汽管道上串联有流量控制阀a；出气阀与流量控制阀a之间的蒸汽管道上并联有一压力测试表a；

所述注气机构包括注气泵和流量控制阀b；所述注气泵与流量控制阀b的一端串联，流量控制阀b的另一端与填砂模型串联；注气机构与蒸汽机构并联在填砂模型的进口端；

所述气液分离机构与模型管的出口端相连，气液分离机构包括阀门、气液分离器、压力测试表b、回压阀和缓冲罐；所述阀门的一端与模型管的出口端相连，阀门的另一端与气液分离器串联；所述压力测试表b并联在阀门与气液分离器之间；所述回压阀的一端与气液分离器串联，回压阀的另一端为该蒸汽开采水合物填砂模型系统的出口；所述缓冲罐与回压阀并联，所述缓冲罐与回压阀并联的管路上还并联有一手动泵。

进一步的，所述填砂模型的模型管上设置有若干测温探头。

本实用新型的优点在于：

1）通过在水合物填砂模型中采用水平井网的结构多层次开采，使得蒸汽热量在开采天然气水合物的时候能够均匀散开，避免了天然气水合物在开采的过程中分解的气体和水未开采出再次形成天然气水合物的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的一种蒸汽开采水合物填砂模型系统结构图。

如图所示：1、填砂模型；11、模型管；12、水平井网；13、测温探头；2、蒸汽机构；21、蒸汽发生器；22、注液泵；23、进液阀；24、出气阀；25、流量控制阀a；26、压力测试表a；3、注气机构；31、注气泵；32、流量控制阀b；4、气液分离机构；41、阀门；42、气液分离器；43、压力测试表b；44、回压阀；45、缓冲罐。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示的一种蒸汽开采水合物填砂模型系统，其创新点在于：包括填砂模型1、蒸汽机构2、注气机构3和气液分离机构4；

填砂模型1包括模型管11和水平井网12；所述模型管中设置有一容纳水平井网的容纳腔，模型管11的两端分别设置有进口端与出口端；所述水平井网12具有若干层，水平井网12的一端并联且设置在模型管11的容纳腔中与模型管11的进口端相连。

蒸汽机构2包括蒸汽发生器21、注液泵22、进液阀23和出气阀24；所述蒸汽发生器21的两端分别与进液阀23和出气阀24的一端相连；所述注液泵22与进液阀23串联；出气阀24的另一端通过蒸汽管道与填砂模型1的一端串联，该蒸汽管道上串联有流量控制阀a25；出气阀24与流量控制阀a25之间的蒸汽管道上并联有一压力测试表a26。

注气机构3包括注气泵31和流量控制阀b32；所述注气泵31与流量控制阀b32的一端串联，流量控制阀b32的另一端与填砂模型1串联；注气机构3与蒸汽机构2并联在填砂模型1的进口端。

气液分离机构4与模型管11的出口端相连，气液分离机构4包括阀门41、气液分离器42、压力测试表b43、回压阀44和缓冲罐45；所述阀门41的一端与模型管11的出口端相连，阀门41的另一端与气液分离器42串联；所述压力测试表b43并联在阀门41与气液分离器42之间；所述回压阀44的一端与气液分离器42串联，回压阀44的另一端为该蒸汽开采水合物填砂模型系统的出口；所述缓冲罐45与回压阀44并联，所述缓冲罐45与回压阀44并联的管路上还并联有一手动泵46。

填砂模型1的模型管11上设置有若干测温探头13。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。