水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及海洋天然气水合物资源开发工程技术领域，具体涉及一种水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统，包括地下模拟井筒、水箱、空气压缩机、离心泵、数据处理系统和数据采集系统。本实用新型专利技术的水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统及方法可实现水合物开采过程中，气体对离心泵性能影响的测试。此系统建立地下模拟井筒，向井筒注入一定含气比例的水，可以模拟水合物开采过程中井筒中气水两相流动状态，模拟离心泵在不同含气比例的下的特性曲线，分析气体对离心泵性能的影响，为水合物开采人工举升泵的测试提供新的方法。

Test system of gas influence on centrifugal pump performance during hydrate mining process

The utility model relates to the technical field of marine natural gas hydrate resources development engineering, and specifically involves a test system for the effect of gas on the performance of centrifugal pumps in the process of hydrate mining, including underground simulation wellbore, water tank, air compressor, centrifugal pump, data processing system and data acquisition system. The test system and method of the influence of gas on the performance of centrifugal pump in the process of gas hydrate mining can test the effect of gas on the performance of centrifugal pump during the process of hydrate mining. In this system, an underground simulation wellbore is established to inject a certain gas ratio of water into the wellbore, which can simulate the state of gas and water two-phase flow in the wellbore during the process of hydrate exploitation, simulate the characteristic curve of the centrifugal pump under the different gas ratio, and analyze the influence of gas on the performance of the centrifugal pump, and the test of the artificial lift pump for hydrate mining is tested. For new methods.

【技术实现步骤摘要】
水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统
本技术涉及海洋天然气水合物资源开发工程
，具体涉及一种水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统。
技术介绍
天然气水合物是一种潜在的能源，其具有分布范围广，资源量巨大，能量密度高的特点。天然气水合物的开采是目前能源研究的热点，我国于2017年成功进行了首次的海域天然气水合物的试采，本次试采稳产60天，累积产气量超过30万立方米。人工举升是天然气水合物开采过程中的重要环节，目前水合物试采最常用的人工举升方式是电潜离心泵。反映离心泵性能的是其特性曲线，即泵的扬程、排量、效率随流量的曲线。在人工举升设计中，需要根据预测的产气量和产水量，储层深度等数据选择合适性能的离心泵，以确保人工举升的效率，延长泵的使用寿命。然而，开采过程中水合物的分解会产生甲烷和水，其中甲烷气体对离心泵的性能具有较大影响：当离心泵举升的液体中含有气体时，泵的扬程、效率均下降，且含气量越大，影响越大；气体的存在使得离心泵产生水力脉动，影响径向的力平衡使泵轴承超载，影响泵的寿命。一般离心泵要求的最大含气量不超过5％，当含气量达到15％时则可能出现断流。因此，离心泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统，其特征在于，包括地下模拟井筒(1)、水箱(2)、空气压缩机(7)、离心泵(12)、数据处理系统(17)和数据采集系统(18)；其中，水箱(2)和空气压缩机(7)位于地面；所述水箱(2)通过水注入管线(6)通向地下模拟井筒(1)中，所述水注入管线(6)上设置有第一管道泵(3)、第一流量计(4)和第一球阀(5)；所述空气压缩机(7)通过气注入管线(11)通向地下模拟井筒(1)中，所述气注入管线(11)上设置有第二流量计(9)和第二球阀(10)；所述地下模拟井筒(1)的底部设置有离心泵(12)，离心泵(12)的出口通过油管(13)连接到水箱(2)，...

【技术特征摘要】
1.水合物开采过程中气体对离心泵性能影响的测试系统，其特征在于，包括地下模拟井筒(1)、水箱(2)、空气压缩机(7)、离心泵(12)、数据处理系统(17)和数据采集系统(18)；其中，水箱(2)和空气压缩机(7)位于地面；所述水箱(2)通过水注入管线(6)通向地下模拟井筒(1)中，所述水注入管线(6)上设置有第一管道泵(3)、第一流量计(4)和第一球阀(5)；所述空气压缩机(7)通过气注入管线(11)通向地下模拟井筒(1)中，所述气注入管线(11)上设置有第二流量计(9)和第二球阀(10)；所述地下模拟井筒(1)的底部设置有离心泵(12)，离心泵(12)的出口通过油管(13)连接到水箱(2)，所述油管(13)上设置有第三流量计(15)和第二管道泵(16)；所述数据采集系统(18)包括控制器(19)、第一压力计(20)、第二压力计(21)、功率计(22)和转速表(23)，所述第一压力计(20)设置在离心泵(12)的入口处，所述二压力计(21)设置在离心泵(12)的出口处，功率计(22)和转速表(23)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡高伟，万义钊，李彦龙，吴能友，卜庆涛，陈强，王代刚，黄丽，
申请(专利权)人：青岛海洋地质研究所，
类型：新型
国别省市：山东,37