一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置及方法，本发明专利技术通过底板、主管、第一高精度温度传感器、第一高精度压力传感器、第二高精度温度传感器、第二高精度压力传感器、第三高精度温度传感器、第三高精度压力传感器、第四高精度温度传感器、第四高精度压力传感器、第一流体控制结构、支管、第五高精度温度传感器、第五高精度压力传感器、第二流体控制结构、支撑柱、操作台、计算机和温度采集电路板的设置，使不同相分数流体流入水平井筒内会引起井筒内流体温度变化这一问题可以得到实验证明，给该问题提供数据支持，同时解决了现有该技术只是通过理论研究而并没有数据支持的问题。

A Laboratory Test Device and Method for Monitoring the Temperature Change of Gas-liquid Two-phase Flow in Horizontal Wells

The invention discloses an indoor experimental device and method for monitoring the temperature change of gas-liquid two-phase flow wellbore in horizontal wells. The invention adopts a bottom plate, a main pipe, a first high-precision temperature sensor, a first high-precision pressure sensor, a second high-precision temperature sensor, a second high-precision pressure sensor, a third high-precision temperature sensor, a third high-precision pressure sensor and a fourth high-precision one. Temperature sensor, fourth high-precision pressure sensor, first fluid control structure, branch pipe, fifth high-precision temperature sensor, fifth high-precision pressure sensor, second fluid control structure, support pillar, operating table, computer and temperature acquisition circuit board are set up to make different phase fraction fluids flow into horizontal wellbore, which will cause fluid temperature change in wellbore. In order to get experimental proof, provide data support for this problem, and solve the problem that the existing technology only through theoretical research but not data support.

【技术实现步骤摘要】
一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置及方法
本专利技术涉及油气田开发
，具体为一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置及方法。
技术介绍
近些年，以分布式光纤温度传感器为代表的井底永久传感器技术得到长足发展，通过分布式光纤传感技术可以获得连续、准确的温度压力数据，解释DTS实时测量的数据有助于还原流体在水平井井底流动的真实状态，特别是获得水平段不同位置的产液情况，研究水平井井筒温度模型是正确解释水平井温度与压力监测数据的基础。但由于水平井井筒受到的地层温度变化非常微小，微量热效应的存在对井筒温度的变化十分重要，目前主要是通过数学模型进行理论研究，没有建立相关的室内模拟实验，缺少实际室内数据的验证和支持，对实际产液剖面解释的指导意义受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置及方法，具有可以通过实验证明不同相分数流体流入水平井筒内会引起井筒内流体温度变化这一问题，解决了现有该技术只是通过理论研究而并没有数据支持的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置，包括底板，所述底板的顶部固定连接有主管，所述主管的顶部依次安装有第一高精度温度传感器、第一高精度压力传感器、第二高精度温度传感器、第二高精度压力传感器、第三高精度温度传感器、第三高精度压力传感器、第四高精度温度传感器、和第四高精度压力传感器，所述主管的右端连通有第一流体控制结构，所述主管顶部的右侧连通有支管，所述支管的右侧依次安装有第五高精度温度传感器和第五高精度压力传感器，所述支管的顶部连通有第二流体控制结构，所述底板的顶部固定连接有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定连接有操作台，所述操作台的顶部固定连接有计算机，所述计算机的右侧设置有温度采集电路板；所述第一高精度温度传感器的输出端与温度采集电路板的输入端单向电性连接，所述第二高精度温度传感器的输出端与温度采集电路板的输入端单向电性连接，所述第三高精度温度传感器的输出端与温度采集电路板的输入端单向电性连接，所述第四高精度温度传感器的输出端与温度采集电路板的输入端单向电性连接，所述第五高精度温度传感器的输出端与温度采集电路板的输入端单向电性连接，所述温度采集电路板的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述第一高精度压力传感器的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述第二高精度压力传感器的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述第三高精度压力传感器的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述第四高精度压力传感器的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述第五高精度压力传感器的输出端与计算机的输入端单向电性连接。优选的，所述第一流体控制结构的内部包括进气管、第一流量泵、第一连通管、第一流量计、第一变频控制器和气瓶，所述进气管的左端与主管的右端连通，所述进气管的右端与第一流量泵的左侧连通，所述第一流量泵的右侧与第一连通管连通，所述第一流量计安装在第一连通管的顶部，所述第一连通管的右端与第一变频控制器的左侧连通，所述第一变频控制器的右侧与气瓶的左侧连通，所述第一流量计的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述计算机的输出端与第一流量泵的输入端单向电性连接，所述计算机的输出端与第一变频控制器的输入端单向电性连接。优选的，所述第二流体控制结构的内部包括进水管、第二流量泵、第二连通管、第二流量计、第二变频控制器和水瓶，所述进水管的底部与支管的顶部连通，所述进水管的左端与第二流量泵的右侧连通，所述第二流量泵的左侧与第二连通管连通，所述第二流量计安装在第二连通管的顶部，所述第二连通管的左端与第二变频控制器的右侧连通，所述第二变频控制器的左侧与水瓶的右侧连通，所述第二流量计的输出端与计算机的输入端单向电性连接，所述计算机的输出端与第二流量泵的输入端单向电性连接，所述计算机的输出端与第二变频控制器的输入端单向电性连接。优选的，所述支撑柱的内部开设有放置槽，所述放置槽的内部安装有蓄电池，所述蓄电池的输入端与计算机的输出端双向电性连接。优选的，所述主管与支管的连接处安装有陶瓷渗透膜，所述气瓶中的气体为已进行PVT实验的天然气，所述水瓶中的液体为已测定基本性质的地层水。在主管尾部(一端进液体，一端排液体)连接有排水管，排水管与流体回收容器相连，用于回收实验流体，避免流体直接向外界排放引起环境污染。优选的，其操作方法包括以下步骤：A、在长7.2m的水平主管上等间距布置第一高精度温度传感器、第二高精度温度传感器、第三高精度温度传感器和第四高精度温度传感器，及第一高精度压力传感器、第二高精度压力传感器、第三高精度压力传感器和第四高精度压力传感器，在第四高精度压力传感器的右侧安置支管，在支管上布置第五高精度温度传感器和第五高精度压力传感器；B、将已进行PVT实验的天然气气瓶通过第一流体控制结构与主管连接，将以测定基本性质的地层水加入水瓶中，通过第二流体控制结构与支管连接；C、开启蓄电池并通过计算机打开与主管相连的第一流量泵，调节气体流量为2L/s，天然气进入主管中；D、待计算机显示温度稳定后，打开与支管连接的第二流量泵，将水瓶中的地层水通过支管加入主管中，形成气液混合流体；实验流体通过排水管(35)排出，并进行统一回收处理；E、调节支管的第二变频控制器，通过计算机分别连续记录支管流量0.2L/s、0.8L/s和1L/s时主管和支管上各温度传感器和压力传感的数据；F、将第E中采集数据上传入计算机中进行分析。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术通过底板、主管、第一高精度温度传感器、第一高精度压力传感器、第二高精度温度传感器、第二高精度压力传感器、第三高精度温度传感器、第三高精度压力传感器、第四高精度温度传感器、第四高精度压力传感器、第一流体控制结构、支管、第五高精度温度传感器、第五高精度压力传感器、第二流体控制结构、支撑柱、操作台、计算机和温度采集电路板的设置，使不同相分数流体流入水平井筒内会引起井筒内流体温度变化这一问题可以得到实验证明，给该问题提供数据支持，同时解决了现有该技术只是通过理论研究而并没有数据支持的问题。2、本专利技术通过进气管、第一流量泵、第一连通管、第一流量计、第一变频控制器和气瓶的配合使用，可以对进入主管的气体进行调节和流量统计，方便实验的进行，通过进水管、第二流量泵、第二连通管、第二流量计、第二变频控制器和水瓶的配合使用，可以对进入支管的流体进行调节和统计，方便实验的进行，通过放置槽和蓄电池的配合使用，可以给实验装置提供电力支持，通过陶瓷渗透膜的使用，用此来模拟地层向井筒的流入过程，使实验的条件更加趋于实际情况，提高实验数据的真实性。附图说明图1为本专利技术结构局部剖视示意图；图2为本专利技术图1中A处的局部放大图；图3为本专利技术系统示意图。图中：1底板、2主管、3第一高精度温度传感器、4第一高精度压力传感器、5第二高精度温度传感器、6第二高精度压力传感器、7第三高精度温度传感器、8第三高精度压力传感器、9第四高精度温度传感器、10第四高精度压力传感器、11第一流体控制结构、12支管、13第五高精度温度传感器、14第五高精度压力传感器、15第二流体控制结构、16支撑柱、17操作台、18计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部固定连接有主管(2)，所述主管(2)的顶部依次安装有第一高精度温度传感器(3)、第一高精度压力传感器(4)、第二高精度温度传感器(5)、第二高精度压力传感器(6)、第三高精度温度传感器(7)、第三高精度压力传感器(8)、第四高精度温度传感器(9)、和第四高精度压力传感器(10)，所述主管(2)的右端连通有第一流体控制结构(11)，所述主管(2)顶部的右侧连通有支管(12)，所述支管(12)的右侧依次安装有第五高精度温度传感器(13)和第五高精度压力传感器(14)，所述支管(12)的顶部连通有第二流体控制结构(15)，所述底板(1)的顶部固定连接有支撑柱(16)，所述支撑柱(16)的顶部固定连接有操作台(17)，所述操作台(17)的顶部固定连接有计算机(18)，所述计算机(18)的右侧设置有温度采集电路板(19)；所述第一高精度温度传感器(3)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第二高精度温度传感器(5)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第三高精度温度传感器(7)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第四高精度温度传感器(9)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第五高精度温度传感器(13)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述温度采集电路板(19)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第一高精度压力传感器(4)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第二高精度压力传感器(6)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第三高精度压力传感器(8)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第四高精度压力传感器(10)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第五高精度压力传感器(14)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接。...

【技术特征摘要】
1.一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的顶部固定连接有主管(2)，所述主管(2)的顶部依次安装有第一高精度温度传感器(3)、第一高精度压力传感器(4)、第二高精度温度传感器(5)、第二高精度压力传感器(6)、第三高精度温度传感器(7)、第三高精度压力传感器(8)、第四高精度温度传感器(9)、和第四高精度压力传感器(10)，所述主管(2)的右端连通有第一流体控制结构(11)，所述主管(2)顶部的右侧连通有支管(12)，所述支管(12)的右侧依次安装有第五高精度温度传感器(13)和第五高精度压力传感器(14)，所述支管(12)的顶部连通有第二流体控制结构(15)，所述底板(1)的顶部固定连接有支撑柱(16)，所述支撑柱(16)的顶部固定连接有操作台(17)，所述操作台(17)的顶部固定连接有计算机(18)，所述计算机(18)的右侧设置有温度采集电路板(19)；所述第一高精度温度传感器(3)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第二高精度温度传感器(5)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第三高精度温度传感器(7)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第四高精度温度传感器(9)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述第五高精度温度传感器(13)的输出端与温度采集电路板(19)的输入端单向电性连接，所述温度采集电路板(19)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第一高精度压力传感器(4)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第二高精度压力传感器(6)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第三高精度压力传感器(8)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第四高精度压力传感器(10)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述第五高精度压力传感器(14)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接。2.根据权利要求1所述的一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置，其特征在于：所述第一流体控制结构(11)的内部包括进气管(20)、第一流量泵(21)、第一连通管(22)、第一流量计(23)、第一变频控制器(24)和气瓶(25)，所述进气管(20)的左端与主管(2)的右端连通，所述进气管(20)的右端与第一流量泵(21)的左侧连通，所述第一流量泵(21)的右侧与第一连通管(22)连通，所述第一流量计(23)安装在第一连通管(22)的顶部，所述第一连通管(22)的右端与第一变频控制器(24)的左侧连通，所述第一变频控制器(24)的右侧与气瓶(25)的左侧连通，所述第一流量计(23)的输出端与计算机(18)的输入端单向电性连接，所述计算机(18)的输出端与第一流量泵(21)的输入端单向电性连接，所述计算机(18)的输出端与第一变频控制器(24)的输入端单向电性连接。3.根据权利要求1所述的一种监测水平井气液两相流井筒温度变化的室内实验装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：段永刚，张锐铎，魏明强，方全堂，任科屹，陈飞飞，李政澜，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51