本發(fā)明屬于煤層勘探技術領域，具體涉及一種多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置。

背景技術：

煤層氣是一種寶貴的潔凈優(yōu)質自然資源，煤層氣的開采和利用減少了資源浪費和環(huán)境污染，近幾年，煤層氣勘探勘探開發(fā)取得突破性進展，特別針對貴州復雜的多煤層氣地質條件，我國學者進行了大量的研究，秦勇等人提出了“多層疊置獨立含煤層氣系統(tǒng)”，指出含煤地層地下流體在不同主煤層之間總體上缺乏交換，導致不同煤層群之間的煤層氣系統(tǒng)相對獨立，進而導致各煤層氣、水供應能力的不同。

由于貴州的煤層氣地質條件具有“弱富水、煤層層數(shù)多、單煤層厚度薄”的特點，多煤層合采成為貴州煤層氣發(fā)展的必然之路，現(xiàn)有的多煤層煤層氣井排采是共用一個油管和技術套管，這就造成各個煤層中的水都從同一個油管中產(chǎn)出，氣體都從油管和技術套管的環(huán)空中產(chǎn)出，無法有效辨識各個煤層的氣水產(chǎn)量變化，如果煤層氣井的產(chǎn)能出現(xiàn)變化，也無法得知是哪套煤層出現(xiàn)的問題?，F(xiàn)有的多煤層煤層氣井排采技術需要進一步的改進。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可勘探多個煤層并且知道每個煤層中的產(chǎn)水和產(chǎn)氣含量的多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置。

基于上述目的，本發(fā)明采取如下技術方案：

一種多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置，其特征在于，由數(shù)個氣水兩相流量測試裝置沿豎直方向依次連接而成，所述的氣水兩相流量測試裝置包括氣水輸送管，該氣水輸送管的上端和下端的外圍分別套設兩個環(huán)狀皮碗，皮碗弧面頂端抵觸氣井壁，使兩皮碗、氣水輸送管和氣井壁形成密閉空腔，該密閉空腔內(nèi)設有氣液分離器，氣液分離器上設有氣體質量流量計和液體計量劑，所述的氣體質量流量計6和液體計量劑7連接單片機，單片機連接顯示裝置。

進一步的，所述的皮碗的橫截面為圓弧狀，圓弧的開口與氣水輸送管連接，皮碗與氣水輸送管之間形成的腔體內(nèi)設有數(shù)個伸縮裝置，伸縮裝置包括弓簧和固定架，弓簧位于固定架為外圍且與固定架具有間隔，固定架內(nèi)部設有兩個相對且具有間隔的電磁鐵，該電磁鐵通過連接桿貫穿固定架并與弓簧的兩端連接，弓簧的弧面頂端與皮碗圓弧面的頂端固定連接。

進一步的，所述的固定架由鋼板彎曲成弧形，固定架的長度方向與氣水輸送管的長度方向相同。

進一步的，所述的連接桿的長度方向與氣水輸送管的長度方向相同。

進一步的，所述的氣液分離器包括密閉的圓環(huán)狀空腔，圓環(huán)狀空腔套設在氣水輸送管上，圓環(huán)狀空腔上設有數(shù)個氣液輸入口，圓環(huán)體空腔通過第一導管和第二導管與氣水輸送管連通，第一導管和第二導管位于圓環(huán)體空腔上部且長度方向與氣水輸送管的長度方向相同，所述的第一導管和第二導管呈“匚”形，第一導管下端與圓環(huán)體空腔連通，第二導管的上端與第二導管的中部連通，第二導管的上端和下端分別連通氣水輸送管，所述的第二導管的上部設有氣體質量流量計，第二導管的下部設有液體計量劑。

進一步的，所述的第一導管上端和第二導管上端設有過濾裝置。

進一步的，所述的過濾裝置由多層金屬濾網(wǎng)疊加而成。

本發(fā)明一種多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置設置有氣水兩相流量測試裝置，多氣水兩相流量測試裝置使用皮碗使其一層煤層形成密封空腔，并且使用氣液分離器將該煤層的氣體和液體分離，分別測定其流量，可以得知每個煤層的水量以及氣體量，節(jié)省勘探資源，如果煤層氣體或者液體含量過少時，則無需在該煤層勘探開采，本發(fā)明使用第一導管和第二導管利用其結構和液體自重進行氣液分離，第一導管和第二導管的上還設有金屬濾網(wǎng)，防止液體與氣體混合，是測量的結構更加精確。

附圖說明

圖1為兩氣水兩相流量測試裝置連接示意圖；

圖2為氣水兩相流量測試裝置的結構示意圖；

圖3為圖2的沿豎直方向的剖面圖；

圖4為伸縮裝置的結構示意圖；

圖5為第一導管和第二導管的連接示意圖。

具體實施方式

如圖1-3的所示的一種多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置，由兩個氣水兩相流量測試裝置沿豎直方向在氣井4內(nèi)依次連接而成，所述的氣水兩相流量測試裝置包括氣水輸送管1，該氣水輸送管1的上端和下端的外圍分別套設兩個環(huán)狀皮碗2，所述的皮碗2的橫截面為圓弧狀，圓弧的兩側開口通過法蘭3與氣水輸送管1固定連接，皮碗2弧面頂端抵觸氣井壁4，使兩皮碗2、氣水輸送管1和氣井壁4形成密閉空腔，該密閉空腔內(nèi)設有氣液分離器裝置5，氣液分離器裝置5上設有氣體質量流量計6和液體計量劑7，如圖4所示，所述的皮碗2與氣水輸送管1之間形成的腔體內(nèi)設有十個伸縮裝置8，伸縮裝置8包括弓簧801和固定架802，所述的固定架802由鋼板彎曲成弧形，固定架802的長度方向與氣水輸送管1的長度方向相同，弓簧801位于固定架802為外圍且與固定架802具有間隔，固定架802內(nèi)部設有兩個相對且具有間隔的電磁鐵803，該電磁鐵803通過連接桿804貫穿固定架802兩端并與弓簧801的兩端固定連接，弓簧801的弧面頂端與皮碗2圓弧面的頂端固定連接，所述的連接桿804的長度方向與氣水輸送管1的長度方向相同，如圖5所示，所述的氣液分離器裝置5包括密閉的圓環(huán)狀空腔501，圓環(huán)狀空腔501套設在氣水輸送管1上，圓環(huán)狀空腔501上設有數(shù)個氣液輸入口502，圓環(huán)體空腔501通過第一導管503和第二導管504與氣水輸送管1連通，第一導管503和第二導管504位于圓環(huán)體空腔501上部且長度方向與氣水輸送管1的長度方向相同，所述的第一導管503和第二導管504呈“匚”形，第一導管503下端與圓環(huán)體空腔501連通，第二導管504的上端與第二導管504的中部連通，第二導管504的上端和下端分別連通氣水輸送管1，所述的第二導管504的上部設有氣體質量流量計6，第二導管504的下部設有液體計量劑7，所述的氣體質量流量計6和液體計量劑7連接單片機，單片機連接顯示裝置，所述的第一導管503上端和第二導管504上端設有過濾裝置，過濾裝置由多層金屬濾網(wǎng)505疊加而成。

使用時，將氣水兩相流量測試裝置沿豎直方向在氣井4內(nèi)依次連接，打開電磁鐵803開關，電磁鐵803相互吸引，弓簧801的弧形頂端向氣井4方向移動，使兩皮碗2、氣水輸送管1和氣井壁4形成密閉空腔，打開氣水輸送管1上部開口，煤層中的水和氣體從氣液輸入口502進入第一導管503，第一導管503將液體倒入第二導管504內(nèi)部時，液體由于自身重力向第二導管504的下部流動，并且第一導管503和第二導管504的上端設有疊加的金屬網(wǎng)將隨氣體上升的水落入第二導管504的下方，氣體通過第二導管504的上部的氣體質量流量計6，液體通過第二導管504下部的液體計量劑7，所述的氣體質量流量計6和液體計量劑7將信號發(fā)送至單片機，單片機將信號發(fā)送至顯示裝置。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明屬于煤層勘探技術領域，具體涉及一種多煤層氣井氣水兩相流分層測試裝置，由數(shù)個氣水兩相流量測試裝置沿豎直方向依次連接而成，所述的氣水兩相流量測試裝置包括氣水輸送管，該氣水輸送管的上端和下端的外圍分別套設兩個環(huán)狀皮碗，皮碗弧面頂端抵觸氣井壁，使兩皮碗、氣水輸送管和氣井壁形成密閉空腔，該密閉空腔內(nèi)設有氣液分離器，氣液分離器上設有氣體質量流量計和液體計量劑，本發(fā)明可勘探多個煤層并且知道每個煤層中在生產(chǎn)中產(chǎn)水量和產(chǎn)氣量。

技術研發(fā)人員：楊兆彪;吳叢叢;唐軍;張爭光;劉帥帥;李庚
受保護的技術使用者：中國礦業(yè)大學
技術研發(fā)日：2017.07.28
技術公布日：2017.09.29