【技术实现步骤摘要】
一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置及方法
本专利技术涉及汽油生产工程
,尤其是涉及一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置及方法。
技术介绍
随着陆地石油资源的日益匮乏,以及人们对海洋油气资源的勘探越来越多,天然气水合物资源丰富,特别重视对深水油气资源的开发。水下开采尤其是在深水条件下开采和生产输送油气资源已经成为可能,但是在深水油气开采中存在着很多重要的问题和对环境的危害,其中最明显也是最严重的就是深水区水下运输管道的堵塞事故。深水区水下运输管道的堵塞会造成运输的中断,造成泄漏,污染海洋环境,使油气运输工业难以正常运作,后果非常严重。但是长期以来,由于受深水环境、管道堵塞以及出砂问题等条件的限制,人们对水下特别是深水环境下油管完井段的流动状况以及管道内压降变化研究并不多,并且对深水环境下水合物形成的研究形成过程也不够深入,目前国内外尚未有模拟管道与可调节变径分支管内的多相流动以及水合物生成的实验装置及方法。这些都对我们全面了解井下完井孔眼处流动状况和不同管道径下水合物的堵塞以及如何应对这种堵塞造成了很大的困难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:为了克服现有技术中未有模拟管道与可调节变径分支管内的多相流动以及水合物生成的实验装置及方法,对我们全面了解井下完井孔眼处流动状况和不同管道径下水合物的堵塞以及如何应对这种堵塞造成了很大的困难的问题,提供一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,包括:实验模拟系统、压力控制系统、流体注入系统 ...
【技术保护点】
1.一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,包括:实验模拟系统、压力控制系统、流体注入系统、压力测量系统、管径调节系统、温度控制系统、循环系统、进排水系统和监控存储系统,所述实验模拟系统包括垂直设置的主实验管道和分支管(1),其特征在于:所述管径调节系统包括管径调节装置,所述管径调节装置同轴设置在所述分支管(1)内,所述管径调节装置包括N个三棱体(2),N个所述三棱体(2)沿分支管(1)的中心圆周阵列设置,相邻两个三棱体(2)的侧面滑动贴合,N个三棱体(2)的侧面围成供流体通过的流体通道(3),流体通道(3)的横截面形状为正N边形,流体通道(3)的中心轴线与所述分支管(1)的中线轴线重合,所述分支管(1)的内壁上圆周均布有N个推动缸,N个所述推动缸与N个所述三棱体(2)一一对应,所述推动缸的中心轴线与其对应的三棱体(2)中围布成流体通道(3)的面之间的夹角为α,流体通道(3)横截面的内角角度为β,α=1/2β,N个所述推动缸同时推动三棱体(2)逐渐远离分支管(1)内壁时,相邻的两个所述三棱体(2)相互靠近,滑动贴合的两个侧面的重叠面积逐渐增大,流体通道(3)横截面边长逐渐减小。
【技术特征摘要】
1.一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,包括:实验模拟系统、压力控制系统、流体注入系统、压力测量系统、管径调节系统、温度控制系统、循环系统、进排水系统和监控存储系统,所述实验模拟系统包括垂直设置的主实验管道和分支管(1),其特征在于:所述管径调节系统包括管径调节装置,所述管径调节装置同轴设置在所述分支管(1)内,所述管径调节装置包括N个三棱体(2),N个所述三棱体(2)沿分支管(1)的中心圆周阵列设置,相邻两个三棱体(2)的侧面滑动贴合,N个三棱体(2)的侧面围成供流体通过的流体通道(3),流体通道(3)的横截面形状为正N边形,流体通道(3)的中心轴线与所述分支管(1)的中线轴线重合,所述分支管(1)的内壁上圆周均布有N个推动缸,N个所述推动缸与N个所述三棱体(2)一一对应,所述推动缸的中心轴线与其对应的三棱体(2)中围布成流体通道(3)的面之间的夹角为α,流体通道(3)横截面的内角角度为β,α=1/2β,N个所述推动缸同时推动三棱体(2)逐渐远离分支管(1)内壁时,相邻的两个所述三棱体(2)相互靠近,滑动贴合的两个侧面的重叠面积逐渐增大,流体通道(3)横截面边长逐渐减小。2.如权利要求1所述的一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,其特征在于:所述三棱体(2)中围布成流体通道(3)的面上沿三棱体(2)的移动轨迹上固定安装有滑块(5),与该面滑动贴合的三棱体(2)面上开设有导轨(6),所述滑块(5)滑动安装在所述导轨(6)内。3.如权利要求1所述的一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,其特征在于:所述流体通道(3)内固定安装有伸缩橡胶软管,所述伸缩橡胶软管与三棱体(2)中围布成流体通道(3)的面相切且固定设置。4.如权利要求1所述的一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,其特征在于:所述管径调节装置还包括调节旋钮,所述调节旋钮与所述推动缸电连接,所述调节旋钮安装在分支管(1)外壳上。5.如权利要求1所述的一种模拟主分支管比可变的水合物生成的实验装置,其特征在于:所述三棱体(2)中围布成流体通道(3)的面上沿三棱体(2)的移动轨迹上均匀开设有若干容纳腔(8),若干所述容纳腔(8)内转动安装有金属扣(9),与该面滑动贴合的三棱体(2)面上沿三棱体(2)的移动轨迹上均匀开设有限位槽(10),所述限位槽(10)内设置有磁铁(11),当相邻的两个三棱体(2)相互靠近时,金属扣(9)在磁铁(11)的作用下转动,卡设在限位槽(10)内,限制三棱体(2)相互远离。6.一种在模拟主分支管比可变的水合...
【专利技术属性】
技术研发人员:何岩峰,夏一程,王相,窦祥骥,徐慧,张世峰,邓嵩,浮历沛,曹文科,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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