冲蚀速率的确定系统和方法技术方案

本申请实施方式提供了一种冲蚀速率的确定系统和方法，该系统包括：第一气源、第一压缩泵、加热装置、高压环路、多个超声波探头，多个超声波探头布设于弯头样品的管壁外侧的预设位置，第一气源，用于按照第一流速，向高压环路充入的第一气体；第一压缩泵，用于为高压环路提供预设压强；加热装置，用于将流经导管的气体加热至预设温度；多个超声波探头，用于获取弯头样品的冲蚀速率。由于该方案通过利用第一气源、第一压缩泵、加热装置、高温高压环路模拟弯头高温高压的工作环境，并通过设置在弯头样品预设位置的多个超声波探头实时获取不同位置的冲蚀速率，从而解决了现有方法中存在的不能实时、准确地确定弯头管壁不同位置冲蚀速率的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
冲蚀速率的确定系统和方法
本申请涉及油气开采
，特别涉及一种冲蚀速率的确定系统和方法。
技术介绍
在进行油气开采的过程中，产生的高速运动的流体往往会对油管、井口，以及地面管线等造成冲蚀，即对油管、井口的管壁造成损害，例如对管壁造成腐蚀或磨损。当上述流体中还同时包含有砂粒等固相颗粒时，上述冲蚀效果会更加严重，甚至会在油管、井口的管壁上形成穿孔，影响油气的正常开采。因此，具体施工时，往往会先对油管、井口的管壁所受到的冲蚀速率进行具体的分析，以便后续可以针对性地采取措施对油管、井口的管壁进行保护，以减少冲蚀产生的损害，延长使用寿命。油管中的弯头(即油气管中用于改变管路方向的管件)不同于直管，弯头的结构相对复杂、不规则，通常具有一定的夹角，因此在受到流体的冲蚀情况下，相对于直管，流体冲蚀对弯头的影响会更为复杂。目前为了确定弯头的冲蚀速率，通常是采用湿重法进行处理。具体实施时，大多会先测定初始弯头的质量，向弯头充入一段时间的天然气后，停止充气，测定充气后的质量，根据充气前后的质量差、充气时间，以及弯头的表面积计算弯头的冲蚀速率。但是，具体实施时，受限于方法本身，上述方法往往只能确定某一个预设时间段内弯头的平均冲蚀速率；并且上述方法只能测得弯头管壁整体的平均冲蚀速率，而无法确定弯头某几个具体位置的冲蚀速率。综上可知，现有方法具体实施时，往往存在不能实时、准确地确定弯头管壁不同位置冲蚀速率的技术问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请实施方式提供了一种冲蚀速率的确定系统和方法，以解决现有方法中存在的不能实时、准确地确定弯头管壁不同位置冲蚀速率的技术问题，达到实时、准确地确定弯头管壁预设位置的冲蚀速率的技术效果。本申请实施方式提供了一种冲蚀速率的确定系统，包括：第一气源、第一压缩泵、加热装置、高压环路、多个超声波探头，其中：所述第一气源与所述第一压缩泵相连，所述第一压缩泵通过导管与所述高压环路的一端相连，所述高压环路的另一端连接有待确定冲蚀速率的弯头样品，所述第一气源，用于按照第一流速，向所述高压环路充入的第一气体；所述第一压缩泵，用于为所述高压环路提供预设压强；所述加热装置，设在所述导管上，用于将流经所述导管的气体加热至预设温度；所述多个超声波探头，分别布设在所述弯头样品的管壁外侧的预设位置，用于获取所述弯头样品的冲蚀速率。在一个实施方式中，所述系统还包括第一流量计，所述第一流量计设置于所述第一气源和所述第一压缩泵之间，用于检测所述第一气体的流速。在一个实施方式中，所述系统还包括第一温度表，所述第一温度表设置于所述导管与所述高压环路的连接处，用于检测流入所述高压环路的气体的温度。在一个实施方式中，所述预设位置至少包括：所述弯头样品的进气端的管壁外侧、所述弯头样品的出气端的管壁外侧。在一个实施方式中，所述系统还包括处理器，所述处理器与所述超声波探头相连，用于获取所述弯头样品的冲蚀速率，并根据所述冲蚀速率，确定所述弯头样品中预设位置的冲蚀程度，和/或，确定所述弯头样品中多个预设位置的冲蚀速率与时间的变化关系。在一个实施方式中，所述系统还包括气液分离器、液体收集器、气体收集器，其中，所述气液分离器与所述弯头样品的出气端相连，用于分离经所述弯头样品排出的气体和液体；所述液体收集器与所述气液分离器相连，用于收集经所述弯头样品排出的液体；所述气体收集器与所述气液分离器相连，用于收集经所述弯头样品排出的气体。在一个实施方式中，所述系统还包括加砂装置、液体罐，其中，所述加砂装置与所述导管相连，用于向所述高压环路充入满足固相颗粒浓度和固相颗粒粒径的砂体；所述液体罐与所述导管相连，用于按照预设液体流速，向所述高压环路充入预设液体。在一个实施方式中，在所述液体罐和所述导管之间还设有第二压缩泵。在一个实施方式中，所述系统还包括第二气源、第三气源，其中，所述第二气源与所述导管相连，用于按照第二流速向所述高压环路充入第二气体；所述第三气源与所述导管相连，用于按照第三流速向所述高压环路充入第三气体。在一个实施方式中，所述系统还包括气体混合罐，所述气体混合罐的一端分别与所述第一气源、所述第二气源、所述第三气源相连，所述气体混合罐的另一端与所述高压环路相连，用于混合所述第一气体、所述第二气体、所述第三气体，并将混合后的气体充入所述高压环路。本申请还提供了一种冲蚀速率的确定方法，包括：将弯头样品的进气端与高压环路相连，并在所述弯头样品的管壁外侧的预设位置布设多个超声波探头；按照第一流速，通过第一气源向所述高压环路充入的第一气体；通过第一压缩泵，为所述高压环路提供预设压强；利用加热装置，将流入所述高压环路的气体加热至预设温度；通过所述多个超声波探头获取所述弯头样品的冲蚀速率。在一个实施方式中，所述方法还包括：获取目标区域的工况参数；根据所述工况参数，确定所述第一流速、所述预设压强、所述预设温度。在一个实施方式中，在获取所述弯头样品的冲蚀速率后，所述方法还包括：根据所述弯头样品的冲蚀速率，在所述目标区域布设弯头。在本申请实施方式中，通过利用第一气源、第一压缩泵、加热装置、高温高压环路准确地模拟弯头所在区域中高温高压的工作环境，并通过设置在弯头样品预设位置的多个超声波探头实时获取弯头样品不同位置的冲蚀速率，以较为精细地确定弯头样品的冲蚀速率，从而解决了现有方法中存在的不能实时、准确地确定弯头管壁不同位置冲蚀速率的技术问题，达到可以实时、准确、精细地确定弯头管壁预设位置的冲蚀速率的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施方式提供的冲蚀速率的确定系统的组成结构示意图；图2是应用本申请实施方式提供的冲蚀速率的确定系统的冲蚀速率的确定方法的处理流程图；图3是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供的冲蚀速率的确定系统和方法时的一个流程示意图。附图说明：1、第一气源，2、第二气源，3、第三气源，4、第一阀门，5、第一流量计，6、第二阀门，7、第二流量计，8、第三阀门，9、第三流量计，10、气体混合罐，11、第四阀门，12、第一压缩泵，13、第五阀门，14、第四流量计，15、第一压力表，16、加砂装置，17、加热装置，18、第一温度表，19、高压环路，20、第二压力表，21、第二温度表，22、超声波探头，23、弯头样品，24、处理器，25、第五流量计，26、第六阀门，27、第二压缩泵，28、液体罐，29、气体收集器，30、第七阀门，31、液体收集器，32、气液分离器，33、冷却装置，34、第八阀门，35、第九阀门。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。考虑到现有方法大多是先测定初始弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲蚀速率的确定系统，其特征在于，包括：第一气源、第一压缩泵、加热装置、高压环路、多个超声波探头，其中：所述第一气源与所述第一压缩泵相连，所述第一压缩泵通过导管与所述高压环路的一端相连，所述高压环路的另一端连接有待确定冲蚀速率的弯头样品；所述第一气源，用于按照第一流速，向所述高压环路充入的第一气体；所述第一压缩泵，用于为所述高压环路提供预设压强；所述加热装置，设在所述导管上，用于将流经所述导管的气体加热至预设温度；所述多个超声波探头，分别布设在所述弯头样品的管壁外侧的预设位置，用于获取所述弯头样品的冲蚀速率。

【技术特征摘要】
1.一种冲蚀速率的确定系统，其特征在于，包括：第一气源、第一压缩泵、加热装置、高压环路、多个超声波探头，其中：所述第一气源与所述第一压缩泵相连，所述第一压缩泵通过导管与所述高压环路的一端相连，所述高压环路的另一端连接有待确定冲蚀速率的弯头样品；所述第一气源，用于按照第一流速，向所述高压环路充入的第一气体；所述第一压缩泵，用于为所述高压环路提供预设压强；所述加热装置，设在所述导管上，用于将流经所述导管的气体加热至预设温度；所述多个超声波探头，分别布设在所述弯头样品的管壁外侧的预设位置，用于获取所述弯头样品的冲蚀速率。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一流量计，所述第一流量计设置于所述第一气源和所述第一压缩泵之间，用于检测所述第一气体的流速。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一温度表，所述第一温度表设置于所述导管与所述高压环路的连接处，用于检测流入所述高压环路的气体的温度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设位置至少包括：所述弯头样品的进气端的管壁外侧、所述弯头样品的出气端的管壁外侧。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括处理器，所述处理器与所述超声波探头相连，用于获取所述弯头样品的冲蚀速率，并根据所述冲蚀速率，确定所述弯头样品中预设位置的冲蚀程度，和/或，确定所述弯头样品中多个预设位置的冲蚀速率与时间的变化关系。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括气液分离器、液体收集器、气体收集器，其中，所述气液分离器与所述弯头样品的出气端相连，用于分离经所述弯头样品排出的气体和液体；所述液体收集器与所述气液分离器相连，用于收集经所述弯头样品排出的液体；所述气体收集器与所述气液分离器相连，用于收集经所述弯头样品排...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11