一种多煤层气井气水两相流分层测试装置的制作方法

本发明属于煤层勘探技术领域，具体涉及一种多煤层气井气水两相流分层测试装置。

背景技术：

煤层气是一种宝贵的洁净优质自然资源，煤层气的开采和利用减少了资源浪费和环境污染，近几年，煤层气勘探勘探开发取得突破性进展，特别针对贵州复杂的多煤层气地质条件，我国学者进行了大量的研究，秦勇等人提出了“多层叠置独立含煤层气系统”，指出含煤地层地下流体在不同主煤层之间总体上缺乏交换，导致不同煤层群之间的煤层气系统相对独立，进而导致各煤层气、水供应能力的不同。

由于贵州的煤层气地质条件具有“弱富水、煤层层数多、单煤层厚度薄”的特点，多煤层合采成为贵州煤层气发展的必然之路，现有的多煤层煤层气井排采是共用一个油管和技术套管，这就造成各个煤层中的水都从同一个油管中产出，气体都从油管和技术套管的环空中产出，无法有效辨识各个煤层的气水产量变化，如果煤层气井的产能出现变化，也无法得知是哪套煤层出现的问题。现有的多煤层煤层气井排采技术需要进一步的改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可勘探多个煤层并且知道每个煤层中的产水和产气含量的多煤层气井气水两相流分层测试装置。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种多煤层气井气水两相流分层测试装置，其特征在于，由数个气水两相流量测试装置沿竖直方向依次连接而成，所述的气水两相流量测试装置包括气水输送管，该气水输送管的上端和下端的外围分别套设两个环状皮碗，皮碗弧面顶端抵触气井壁，使两皮碗、气水输送管和气井壁形成密闭空腔，该密闭空腔内设有气液分离器，气液分离器上设有气体质量流量计和液体计量剂，所述的气体质量流量计6和液体计量剂7连接单片机，单片机连接显示装置。

进一步的，所述的皮碗的横截面为圆弧状，圆弧的开口与气水输送管连接，皮碗与气水输送管之间形成的腔体内设有数个伸缩装置，伸缩装置包括弓簧和固定架，弓簧位于固定架为外围且与固定架具有间隔，固定架内部设有两个相对且具有间隔的电磁铁，该电磁铁通过连接杆贯穿固定架并与弓簧的两端连接，弓簧的弧面顶端与皮碗圆弧面的顶端固定连接。

进一步的，所述的固定架由钢板弯曲成弧形，固定架的长度方向与气水输送管的长度方向相同。

进一步的，所述的连接杆的长度方向与气水输送管的长度方向相同。

进一步的，所述的气液分离器包括密闭的圆环状空腔，圆环状空腔套设在气水输送管上，圆环状空腔上设有数个气液输入口，圆环体空腔通过第一导管和第二导管与气水输送管连通，第一导管和第二导管位于圆环体空腔上部且长度方向与气水输送管的长度方向相同，所述的第一导管和第二导管呈“匚”形，第一导管下端与圆环体空腔连通，第二导管的上端与第二导管的中部连通，第二导管的上端和下端分别连通气水输送管，所述的第二导管的上部设有气体质量流量计，第二导管的下部设有液体计量剂。

进一步的，所述的第一导管上端和第二导管上端设有过滤装置。

进一步的，所述的过滤装置由多层金属滤网叠加而成。

本发明一种多煤层气井气水两相流分层测试装置设置有气水两相流量测试装置，多气水两相流量测试装置使用皮碗使其一层煤层形成密封空腔，并且使用气液分离器将该煤层的气体和液体分离，分别测定其流量，可以得知每个煤层的水量以及气体量，节省勘探资源，如果煤层气体或者液体含量过少时，则无需在该煤层勘探开采，本发明使用第一导管和第二导管利用其结构和液体自重进行气液分离，第一导管和第二导管的上还设有金属滤网，防止液体与气体混合，是测量的结构更加精确。

附图说明

图1为两气水两相流量测试装置连接示意图；

图2为气水两相流量测试装置的结构示意图；

图3为图2的沿竖直方向的剖面图；

图4为伸缩装置的结构示意图；

图5为第一导管和第二导管的连接示意图。

具体实施方式

如图1-3的所示的一种多煤层气井气水两相流分层测试装置，由两个气水两相流量测试装置沿竖直方向在气井4内依次连接而成，所述的气水两相流量测试装置包括气水输送管1，该气水输送管1的上端和下端的外围分别套设两个环状皮碗2，所述的皮碗2的横截面为圆弧状，圆弧的两侧开口通过法兰3与气水输送管1固定连接，皮碗2弧面顶端抵触气井壁4，使两皮碗2、气水输送管1和气井壁4形成密闭空腔，该密闭空腔内设有气液分离器装置5，气液分离器装置5上设有气体质量流量计6和液体计量剂7，如图4所示，所述的皮碗2与气水输送管1之间形成的腔体内设有十个伸缩装置8，伸缩装置8包括弓簧801和固定架802，所述的固定架802由钢板弯曲成弧形，固定架802的长度方向与气水输送管1的长度方向相同，弓簧801位于固定架802为外围且与固定架802具有间隔，固定架802内部设有两个相对且具有间隔的电磁铁803，该电磁铁803通过连接杆804贯穿固定架802两端并与弓簧801的两端固定连接，弓簧801的弧面顶端与皮碗2圆弧面的顶端固定连接，所述的连接杆804的长度方向与气水输送管1的长度方向相同，如图5所示，所述的气液分离器装置5包括密闭的圆环状空腔501，圆环状空腔501套设在气水输送管1上，圆环状空腔501上设有数个气液输入口502，圆环体空腔501通过第一导管503和第二导管504与气水输送管1连通，第一导管503和第二导管504位于圆环体空腔501上部且长度方向与气水输送管1的长度方向相同，所述的第一导管503和第二导管504呈“匚”形，第一导管503下端与圆环体空腔501连通，第二导管504的上端与第二导管504的中部连通，第二导管504的上端和下端分别连通气水输送管1，所述的第二导管504的上部设有气体质量流量计6，第二导管504的下部设有液体计量剂7，所述的气体质量流量计6和液体计量剂7连接单片机，单片机连接显示装置，所述的第一导管503上端和第二导管504上端设有过滤装置，过滤装置由多层金属滤网505叠加而成。

使用时，将气水两相流量测试装置沿竖直方向在气井4内依次连接，打开电磁铁803开关，电磁铁803相互吸引，弓簧801的弧形顶端向气井4方向移动，使两皮碗2、气水输送管1和气井壁4形成密闭空腔，打开气水输送管1上部开口，煤层中的水和气体从气液输入口502进入第一导管503，第一导管503将液体倒入第二导管504内部时，液体由于自身重力向第二导管504的下部流动，并且第一导管503和第二导管504的上端设有叠加的金属网将随气体上升的水落入第二导管504的下方，气体通过第二导管504的上部的气体质量流量计6，液体通过第二导管504下部的液体计量剂7，所述的气体质量流量计6和液体计量剂7将信号发送至单片机，单片机将信号发送至显示装置。

技术特征：

技术总结
本发明属于煤层勘探技术领域，具体涉及一种多煤层气井气水两相流分层测试装置，由数个气水两相流量测试装置沿竖直方向依次连接而成，所述的气水两相流量测试装置包括气水输送管，该气水输送管的上端和下端的外围分别套设两个环状皮碗，皮碗弧面顶端抵触气井壁，使两皮碗、气水输送管和气井壁形成密闭空腔，该密闭空腔内设有气液分离器，气液分离器上设有气体质量流量计和液体计量剂，本发明可勘探多个煤层并且知道每个煤层中在生产中产水量和产气量。

技术研发人员：杨兆彪;吴丛丛;唐军;张争光;刘帅帅;李庚
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2017.07.28
技术公布日：2017.09.29