【技术实现步骤摘要】
一种模拟高温高压下油气水混合物在弯管内流动的装置
本专利技术涉及石油化工实验模拟
,具体涉及一种模拟高温高压下油气水混合物在弯管内流动的装置。
技术介绍
随着油气资源需求日益增加,现代钻井技术的飞速发展,超深井、大位移井以及水平井等各种复杂井日益常见。这些复杂井都是难以以常规技术攻克的油气井类型。实际中,通常这些复杂油气井的井眼是三维弯曲的,井斜角和方位角等井眼参数变化较大,油气井井下的情况十分复杂。在油藏开采过程中,边底水和伴生气的存在是相当普遍的现象,而且在开采初期常常会采用压裂的方式提高储层原油动用程度,到了开采的中后期,常常会采用注气和注水的方式来补充地层能量继续开采油田。地层水、注入水、注入气以及原油中溶解气的大量存在,使得流体从储层向地面流动的过程中,油气水三相混合物存在于井筒中,因此无论哪种举升方式的油井,其井筒中流动的大多数都是油气或油气水多相混合物,使得研究多相流体混合物在水平井筒中的流动是非常必要的。但是,水平井的水平段往往是三维弯曲的,三维弯曲管中多相流的研究具有相当的复杂性:1、管道上升和下降的倾斜角度不同增加了研究的复杂性;2、不同角度的弯头处油气水多相流型的多样性和难确定性;3、流动过程中各相的温度、组分的浓度都是不均匀的,相与相之间有传热和传质发生;4、气液界面的不稳定性;5、多相弯曲管流中流动参数的难测性。由于上述的复杂性,使得三维弯曲管多相流的测量迄今为止在国际上都未得到满意的解决方法,三维弯曲多相流的测量也因此成为国内外科技工作者争相探索的热点课题。现有的多相 ...
【技术保护点】
1.一种模拟高温高压下油气水混合物在弯管内流动的装置,其特征在于,包括水罐(1)、油罐(2)、气罐(3)、三维弯曲实验段(4)、三相分离器(5)、第一高压泵(10)、第二高压泵(20)、油浴温控器(6)、第一高速相机(71)和第二高速相机(72),/n所述三维弯曲实验段(4)包括第一实验管(41)和第二实验管(42),所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)的端部对接形成弯折,所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)相互扭转变形形成扭曲;/n所述水罐(1)的出口端所述油罐(2)的出口端并联后与所述第一实验管(41)的进口端通过主管道对接,且所述第二实验管(42)的出口端与所述三相分离器(5)的进口端通过主管道对接,由此形成油水混合主管路;所述水罐(1)的出口端所述油罐(2)的出口端并联后且所述第一实验管(41)的进口端之前的主管道与所述气罐(3)通过支管相连通,以形成混气支路;/n所述三维弯曲实验段(4)的外表面套设有油浴套管(60),所述油浴套管(60)的两端分别与所述油浴温控器(6)的出油口和回油口对接形成油浴循环回路,用于为主管路中的第一实验管(41)和第二实验管(4 ...
【技术特征摘要】
1.一种模拟高温高压下油气水混合物在弯管内流动的装置,其特征在于,包括水罐(1)、油罐(2)、气罐(3)、三维弯曲实验段(4)、三相分离器(5)、第一高压泵(10)、第二高压泵(20)、油浴温控器(6)、第一高速相机(71)和第二高速相机(72),
所述三维弯曲实验段(4)包括第一实验管(41)和第二实验管(42),所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)的端部对接形成弯折,所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)相互扭转变形形成扭曲;
所述水罐(1)的出口端所述油罐(2)的出口端并联后与所述第一实验管(41)的进口端通过主管道对接,且所述第二实验管(42)的出口端与所述三相分离器(5)的进口端通过主管道对接,由此形成油水混合主管路;所述水罐(1)的出口端所述油罐(2)的出口端并联后且所述第一实验管(41)的进口端之前的主管道与所述气罐(3)通过支管相连通,以形成混气支路;
所述三维弯曲实验段(4)的外表面套设有油浴套管(60),所述油浴套管(60)的两端分别与所述油浴温控器(6)的出油口和回油口对接形成油浴循环回路,用于为主管路中的第一实验管(41)和第二实验管(42)提供高温;
所述第一高压泵(10)和所述第二高压泵(20)分别设置于与所述水罐(1)的出口端连接的主管道和与所述油罐(2)的出口端连接的油罐支路上,用于通过提供所述水罐(1)的出口端和所述油罐(2)的出口端的高压以维持第一实验管(41)和第二实验管(42)内的高压;
所述第一高速相机(71)和所述第二高速相机(72)分别对应于所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)设置,用于分别实时记录所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)内的混合物流速随时间的变化。
2.如权利要求1所述的模拟高温高压下油气水混合物在弯管内流动的装置,其特征在于,所述第一实验管(41)和所述第二实验管(42)的管壁分别设置有第一透明部和第二透明部;
所述第一透明部和所述第二透明部分别设置有第一观察器(43)和第二观察器(44),所述第一观察器(43)和所述第二观察器(44)分别设置有拍照窗(400);
所述第一高速相机(71)和所述第二高速相机(72)均配置电子显微镜头,所述第一高速相机(71)和所述第二高速相机(72)...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨矞琦,张海鹏,苗锐,李世颖,陈思宇,鲁玉坤,李强,王江云,郭继香,翟新锋,
申请(专利权)人:中国石油大学北京,
类型:发明
国别省市:新疆;65
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