一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，包括油水系统和气相系统,所述的油水系统在温控系统将其内部的油水温度进行调节后送入混合系统，同时所述的气相系统将气体进行混合后也送入混合系统，所述的混合系统将油水和气体混合后通过混输管路送入气液分离系统，且在所述的混输管路上设有节流及观测系统；所述的气液分离系统将气液分离后的油水重新送入油水系统，进行下一个循环。本装置能够在实验室中模拟油气田井口节流条件，测量CO2驱油井采出流体井口节流过程中节流阀前后温降。

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置。
技术介绍
CO2驱提高原油采收率(CO2-EOR)作为重要的老油田二次开发技术，已经在大庆油田部分区块推广使用，保证了老油田的开采效率和经济利益。而油田井口集输管路通常设有节流阀，以控制油井井口压力和油井产量。由于采出流体中含大量CO2气体，节流过程中出现焦耳-汤普逊效应产生较大温降，易在节流后管段内生成水合物堵塞管道，造成安全事故。因此，需要对CO2-天然气-油-水的复杂流体体系的节流温降效应进行实验研究。然而由于涉及到阀前压力、阀后压力、阀前温度、阀后温度、气液比、含水率、气体组分等多因素，因此实验测量难度大。并且CO2驱采出流体通常是高压状态，更增加了实验测量的难度。
技术实现思路
本技术的目的就是通过该实验设备，准确测量复杂流体多相节流过程中节流温降效应(JT系数测量)。本技术采用的技术方案如下：一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，包括油水系统和气相系统,所述的油水系统在温控系统将其内部的油水温度进行调节后送入混合系统，同时所述的气相系统将气体进行混合后也送入混合系统，所述的混合系统将油水和气体混合后通过混输管路送入气液分离系统，且在所述的混输管路上设有节流及观测系统；所述的气液分离系统将气液分离后的油水重新送入油水系统，进行下一个循环。所述的气相系统包括混合气气瓶、气体缓冲罐、气体流量计及调节阀，所述的两个气瓶与气体缓冲罐相连，所述的气体缓冲罐与混合系统的入口相连，在气瓶与气体缓冲罐相连的管路、气体缓冲罐与混合系统相连的管路上均设有气体流量计、调节阀、压力传感器和温度传感器。所述的油水系统包括一个储油罐，所述的储油罐串联增压泵、液体流量计及高压截止阀后，与混合系统相连。所述的增压泵出口处采用回流管连接到储油罐内，且回流管上连接有高压截止阀。所述的混合系统包括一个气液混合器，其包括吸入室，在所述的吸入室上安装有喷嘴、导气管和扩压管，所述的喷嘴与油水系统相连通，油水系统的油水通过喷嘴进入到吸入室；所述的导气管与气相系统相连通，气相系统的气体通过导气管进入吸入室；气液混合体由扩压管排出。液体以高的速度从喷嘴喷出，高速流动的液体通过吸入室时，会在吸入室形成真空，由导气管吸入大量气体，气体进入混气室后，在喉管处与液体剧烈混合，形成气液混合体，由扩散管排出。所述的节流及观测系统包括高压节流阀，在所述的高压节流阀的前后设有高压透明段。所述的高压节流阀前后还分别设置有可拆卸的变径管段，所述的变径管段上设有可视窗，通过高速摄像仪拍摄前后透明段流动情况。在所述的变径管段上还串联有压力和温度传感器；阀前后的压力传感器得到阀前后压力值；通过温度传感器测得阀前后温度。所述的分离系统由常压气液分离器、真空泵及调节阀组成。所述的常压气液分离器与储油罐可以为同一个装置。所述的温控系统由储罐电加热设施和局部加热器组成。本装置的测量方法如下：1、油水先在储油罐中通过搅拌充分混合并通过储油罐内的加热装置使液流温度控制在实验温度，然后经过增压泵增压，经流量计计量后到达气液混合器；2、储存气瓶中的二氧化碳和混合气分别从气瓶中充入缓冲罐中，再经过流量计计量后在气液混合器与液流充分混合；3、油气水进入较长的混输管路充分进行热交换，分别通过玻璃视窗，经过高压节流阀节流后通过高压透明段，完成节流过程；4.通过液体流量计、气体流量计测得气液流量，计算出气液比；5.通过阀前后的压力传感器得到阀前后压力值；通过温度传感器测得阀前后温度；利用下式计算出复杂流体多相节流过程中的节流效应系数：μJT=(∂T∂p)H]]>μJT—焦耳-汤姆孙效应系数(节流效应系数)，表示等焓膨胀时,温度随压力的变化率；T—温度传感器采集的温度，P—压力传感器采集的压力，H表示在等焓状态下。所述的气液分离器与储油罐为同一个装置。本技术的有益效果如下：本装置能够在实验室中模拟油气田井口节流条件，测量CO2驱油井采出流体井口节流过程中节流阀前后温降。在混合系统中，气液混合器根据文丘里管的原理，将流体的静压能转化为动能，然后挟带另一部分从支管中进入的物料一起进入混合管内混合。液体以高的速度从喷嘴喷出，高速流动的液体通过混气室时，会在混气室形成真空，由导气管吸入大量空气，空气进入混气室后，在喉管处与液体剧烈混合，形成气液混合体，由扩散管排出。独特的混合气室设计，强劲的液流与气体混合喷射，使搅拌均匀、完全，产生的气泡多而细腻。这样就能够模拟出油田生产中的弥散流或者泡状流，防治段塞流的产生。在分离系统中，分离器起到四重作用。首先，它是储罐，用于盛油水混合液；其次，起到加热器的作用。分离器底部有加热套能够对液体进行控温，使阀前温度模拟来流温度。第三，罐体内带有搅拌器，能够使油水在此充分混合。因此起到油水混合器的作用。最后，起到气液分离的作用。通过优化设计，得到了分离器的合适体积；同时考虑到搅拌的过程中会有部分气体重新溶解到液体中，外置一个大排量真空泵，在实验时使罐内保持负压，使气体及时排除。这样就能在同一个装置中完成了油气水混合、加热和分离。为了防止出现超压事故，采用安全阀调控环道内压力。若出现管道超压，安全阀自动起跳，气体通过放空管系统安全排入大气。为了观察研究节流阀前后流体流型及现象，在节流阀前后各安装一个高压透明视窗。为了有效控制液体流量，在增压泵出口处采用回流连接到分离器内。附图说明图1本技术的整体结构图；图2气液混合器的结构图；图中：1储油罐，2、3气瓶调节阀，6-气体缓冲罐，7-气体涡街流量计，8、10、16、17、19、22-高压截止阀，9-气液混合器，12、14-变径管段，11-阀前耐高压透明段，15-阀后耐高压透明管段，18-增压泵，20-液体流量计、21-安全阀、13–高压节流阀；23喷嘴、24吸入室、25扩压管、26导气管。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明：如图1、图2所示，一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，能够在实验室中模拟油气田井口节流条件，测量CO2驱油井采出流体井口节流过程中节流阀前后温降。该装置包括长约20m的实验环道，管道内径26mm，承压能力10MPa，采用耐腐蚀316L型不锈钢制造，可耐CO2腐蚀。实验装置主要分为气相系统、油水系统、混合系统、节流及观测系统、分离系统、温控系统六部分；具体如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，其特征在于：包括油水系统和气相系统,所述的油水系统在温控系统将其内部的油水温度进行调节后送入混合系统，同时所述的气相系统将气体进行混合后也送入混合系统，所述的混合系统将油水和气体混合后通过混输管路送入气液分离系统，且在所述的混输管路上设有节流及观测系统；所述的气液分离系统将气液分离后的油水重新送入油水系统，进行下一个循环。

【技术特征摘要】
1.一种测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，其特征在于：包括油水系统和气相系统,所述的油水系统在温控系统将其内部的油水温度进行调节后送入混合系统，同时所述的气相系统将气体进行混合后也送入混合系统，所述的混合系统将油水和气体混合后通过混输管路送入气液分离系统，且在所述的混输管路上设有节流及观测系统；所述的气液分离系统将气液分离后的油水重新送入油水系统，进行下一个循环。
2.如权利要求1所述的测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，其特征在于：所述的气相系统包括气瓶、气体缓冲罐、气体流量计及调节阀，所述的气瓶与气体缓冲罐相连，所述的气体缓冲罐与混合系统的入口相连，在气瓶与气体缓冲罐相连的管路、气体缓冲罐与混合系统相连的管路上均设有气体流量计、调节阀、压力传感器和温度传感器。
3.如权利要求1所述的测量CO2驱采出液井口节流效应系数的装置，其特征在于：所述的油水系统包括一个储油罐，所述的储油罐串联增压泵、液体流量计及调节阀后，与混合系统相连。
4.如权利要求3所述的测量CO2驱采出液井口节流效...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕霖，李玉星，王武昌，张大同，叶晓，李万莉，李顺丽，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东;37