页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置及方法，主要包括突出水平段结构实验回路、配套装置、测控系统；突出水平段结构实验回路，依次包括水箱、液体离心泵、气液混合器、水平段、过渡段、垂直段、气液分离器，连接成环形的实验回路；空气压缩机通过储气罐与气液混合器连接。所述的配套装置对实验回路进行实验介质控制和实验参数检测；测控系统对实验回路进行实验信息采集。本发明专利技术采用相似比例尺原理用于实验管段的设计；突出水平段结构，更加真实模拟页岩气水平井的流动特征。

【技术实现步骤摘要】
页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置及方法
本专利技术属于石油开采
，尤其涉及一种页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置及方法。
技术介绍
气液两相流动影响规律是气井排水采气工艺重要的理论基础，针对于页岩气井水平井具有早期递减快、低产生产周期长、一直气液同产的生产特征并且具有超长水平复杂结构，目前很少有针对页岩气井水平段井眼轨迹对气液两相流动影响规律实验研究。这也严重影响了排采工艺介入时机及针对性。因此需要采用实验方法来模拟水平段井筒两相流动，为页岩气井排采提供重要的理论基础，从而达到提高页岩气井藏最终采收率的目的。2005年，罗小明将实验段设计为“U”结构，半径为0.3m。整个实验段分为入口稳定段、实验测量段和出口稳定段三部分并且固定在可以上下转动的槽钢制作的平台上，可调节测量段角度，实验管路采用内径50mm，长40m的不锈钢管。2009年，刘方提出将水平段参考为内径51mm的水平-下倾-上升、微上倾-立管，两种形式的实验管道，其中立管高度分别为6.65m和6.15m、水平管和下倾管的总长为95.21m、上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置，其特征在于，主要包括突出水平段结构实验回路、配套装置、测控系统；/n突出水平段结构实验回路，依次包括水箱(10)、液体离心泵(9)、气液混合器(4)、水平段(3)、过渡段(2)、垂直段(1)、气液分离器(11)，连接成环形的实验回路；/n空气压缩机(7)通过储气罐(6)与气液混合器(4)连接。/n所述的垂直段(1)、过渡段(2)、水平段(3)为实验管段，用于页岩气井水平段气水两相流动模拟；/n垂直段(1)、过渡段(2)、水平段(3)几何尺寸设计是以页岩气田实际水平井为原型，实际井垂深3000m，水平段长1000m，依据相似比例尺原理将水平段(3...

【技术特征摘要】
1.页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置，其特征在于，主要包括突出水平段结构实验回路、配套装置、测控系统；
突出水平段结构实验回路，依次包括水箱(10)、液体离心泵(9)、气液混合器(4)、水平段(3)、过渡段(2)、垂直段(1)、气液分离器(11)，连接成环形的实验回路；
空气压缩机(7)通过储气罐(6)与气液混合器(4)连接。
所述的垂直段(1)、过渡段(2)、水平段(3)为实验管段，用于页岩气井水平段气水两相流动模拟；
垂直段(1)、过渡段(2)、水平段(3)几何尺寸设计是以页岩气田实际水平井为原型，实际井垂深3000m，水平段长1000m，依据相似比例尺原理将水平段(3)的AB靶点之间距离，折算到40m长的实验管段上，确定其缩放系数，同时将水平段(3)高程差按该系数进行缩小，过渡段(2)和垂直段(1)分别设计成1/4圆弧过渡、半径3.88m、6m长的垂直管；整个实验管段高度达到11m，均采用φ114×10mm透明有机玻璃管用于页岩气井气液两相流动规律模拟研究；
所述的配套装置对实验回路进行实验介质控制和实验参数检测；测控系统对实验回路进行实验信息采集。


2.根据权利要求1所述的页岩气井水平段井筒两相流动全尺寸模拟实验装置，其特征在于，配套装置包括气体流量计(5)、液体涡流流量计(8)、快关阀(16)、调节阀门(15)、压力传感器(14)、高速摄像仪(17)；气体流量计(5)用来计量进入气液混合器(4)的气体体积流量，调节阀门(15)控制实验回路流量大小，液体涡流流量计(8)测量实验回路的水流量；压力传感器(14)分别安装在垂直段(1)、过渡段(2)、水平段(3)，用来测量各实验管段的压降；两个压力传感器(14)之间安装快关阀(16)；高速摄像仪(17)是用来拍摄实验管段的气水两相流动现象；
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘永辉，靳悦，罗程程，李纲，杨建英，王强，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51