【技术实现步骤摘要】
一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置及方法
本专利技术属于页岩气实验设备
，具体涉及一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置及方法。
技术介绍
随着我国国民经济的高速发展，对天然气等能源需求量飞速增加，近年来页岩气工业也得到了迅猛的发展；由于页岩气井产量衰减较快，通常需要进行压裂开采，在压裂开采后的排采期，大量的压裂支撑剂采出，产砂量可高达10t/井/天，对地面集输系统造成剧烈的冲蚀；根据现场反馈，地面集输系统中冲蚀最严重的部位-进口弯头在半年(甚至两个月)内就在高强度冲蚀工况下破裂，造成极大的安全隐患与经济损失。因此，研究页岩气地面集输系统冲蚀规律并提出相应可行措施来减缓或控制地面集输系统的冲蚀作用成为了近年来研究的热点之一。目前，相关单位有许多研究关于页岩气管道或有关设备的冲蚀装置，但是大都是针对某一部件的气固两相冲蚀；在页岩气地面集输系统中，弯头、阀门、三通、除砂器等都是易发生冲蚀破坏的部位。此外页岩气集输过程都是携液三相流动，而现在的冲蚀装置没有考虑液相的存在对气固冲蚀过程的影响，从而偏离页岩气田实际集输工况。...
【技术保护点】
1.一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，包括气流系统、注液系统、注砂系统、冲蚀试验件系统、砂收集回收系统、控制和监测系统：/n所述气流系统包括变频风机、气流管道；冲蚀试验件系统包括试验件和连接法兰，试验件和气流管道通过连接法兰实现连接和密封；所述砂收集回收系统包括集砂管和砂箱；所述控制监测系统包括PIV高速粒子成像仪；/n所述风机连接到气流管道，所述气流管道为透明直管，并水平放置，气流管道的侧面先连接到注砂系统，再连接到注水系统，气流管道末端连接到冲蚀试验件的入口端，冲蚀试验件的出口端设有集砂管，集砂管出口端连接砂箱；/n所述PIV高速粒子成像仪设有多个接触点，...
【技术特征摘要】
1.一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，包括气流系统、注液系统、注砂系统、冲蚀试验件系统、砂收集回收系统、控制和监测系统：
所述气流系统包括变频风机、气流管道；冲蚀试验件系统包括试验件和连接法兰，试验件和气流管道通过连接法兰实现连接和密封；所述砂收集回收系统包括集砂管和砂箱；所述控制监测系统包括PIV高速粒子成像仪；
所述风机连接到气流管道，所述气流管道为透明直管，并水平放置，气流管道的侧面先连接到注砂系统，再连接到注水系统，气流管道末端连接到冲蚀试验件的入口端，冲蚀试验件的出口端设有集砂管，集砂管出口端连接砂箱；
所述PIV高速粒子成像仪设有多个接触点，接触点分别连接在气流管道侧面，并均匀设置，其中，部分接触点在注水系统和注砂系统之间，其他接触点在注水系统之后。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，所述注砂系统包括储砂箱、送砂装置；砂箱和送砂装置之间设有球阀。
送砂装置连接到气流管道，此处作为砂粒注入口，并且在砂粒注入口前侧设有一个测速计。
3.根据权利要求2所述的一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，所述注水系统包括空气压缩机、压力空气罐、储液罐、流量调节阀、安全阀、雾化器以及配套的管路；储液罐内的液体在下半部分，上半部分为空气，储液罐上半部分连接到压力空气罐，压力空气罐连接到空气压缩机；储液罐下半部分依次连接到流量调节阀和雾化器，并让雾化器与气流管道连接，此处作为液体注入口，在液体注入口的后侧设有测速计。
4.根据权利要求3所述的一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，在压力空气罐到空气压缩机之间还设有压力反馈系统，压力反馈系统包括设置于压力空气罐上的压力计和连接压力计与空气压缩机的反馈管线。
5.根据权利要求2所述的一种页岩气地面集输系统冲蚀实验装置，其特征在于，砂粒注入口到试验件的距...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘恩斌，田定超，王明军，季永强，彭善碧，李党建，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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