水合物开采过程中砂对离心泵磨损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砂对离心泵磨损的测试系统,包括地下模拟井筒、水箱、水砂混合箱、砂配注器和水砂分离器。该系统通过建立地下模拟井筒，向井筒注入一定量的砂和水，模拟水合物开采过程中井筒中水、砂两相混合流体状态，进而在水合物开采井筒条件下，测试不同砂粒径、不同砂浓度和不同流量情况下，砂对离心泵叶轮和导壳的磨损程度，为水合物开采人工举升离心泵的设计提供依据。

Test system of sand to centrifugal pump wear during hydrate mining

The utility model relates to the technical field of offshore natural gas hydrate resources development engineering, in particular to a testing system for the abrasion of centrifugal pumps caused by sand in the process of hydrate exploitation, including an underground simulated well bore, a water tank, a water sand mixing box, a sand distributor and a water sand separator. The system simulates the state of water and sand mixed fluid in the wellbore during hydrate production by setting up underground simulation wellbore and injecting a certain amount of sand and water into the wellbore, and then tests the sand-to-centrifugal pump impeller and guide shell under the conditions of different sand particle size, different sand concentration and different flow rate under the condition of hydrate production wellbore. The degree of wear provides a basis for the design of artificial lift centrifugal pump for hydrate mining.

【技术实现步骤摘要】
水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统
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砂对离心泵磨损的测试系统。
技术介绍
天然气水合物是一种潜在的能源，因其具有分布范围广，能量密度高，资源量巨大的特点，世界各国投入大量的资金和人力开展天然气水合物资源开采的研究。水合物的开采需要通过人工举升的方式将井底的流体举升至井口，最常用的举升方式是电潜离心泵。开采过程中水合物的分解会产生甲烷气和水，由于储层胶结程度差，随着压力降低和储层的应力改变，储层中的砂会随着流体流入到井筒中，大量的出砂会造成井筒砂埋。2002年、2007年和2008年，加拿大麦肯齐三角洲多年冻土层进行的三次水合物试采，均因井筒大量出砂被迫终止；2013年，日本在南海海槽实施的水合物试采也因出砂被迫终止。水合物的开采均需要采取防砂措施，但所有的防砂措施均不可能完全防止砂进入井筒。因此，离心泵举升的流体中必定会含有不同粒径、不同浓度的砂，这些砂的存在会磨损离心泵的叶轮和导壳，影响泵的性能和寿命。对于水合物开采的人工举升来说，需要定量的确定砂对离心泵关键部件的磨损程度，从而选用相应的防护措施延长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统，其特征在于，包括地下模拟井筒(1)、水箱(2)、水砂混合箱(7)、砂配注器(5)和水砂分离器(16)；所述水箱(2)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述水箱(2)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有管道泵(3)和第一流量计(4)；所述砂配注器(5)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述砂配注器(5)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有第一球阀(6)；所述水砂混合箱(7)通过水砂注入管线(11)通向地下模拟井筒(1)中，所述水砂注入管线(11)上设置有渣浆泵(8)、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(17)，离...

【技术特征摘要】
1.水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统，其特征在于，包括地下模拟井筒(1)、水箱(2)、水砂混合箱(7)、砂配注器(5)和水砂分离器(16)；所述水箱(2)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述水箱(2)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有管道泵(3)和第一流量计(4)；所述砂配注器(5)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述砂配注器(5)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有第一球阀(6)；所述水砂混合箱(7)通过水砂注入管线(11)通向地下模拟井筒(1)中，所述水砂注入管线(11)上设置有渣浆泵(8)、第二流量计(9)和第二球阀(10)；所述地下模拟井筒(1)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：万义钊，陈强，胡高伟，王代刚，黄丽，卜庆涛，李彦龙，
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