【技术实现步骤摘要】
冲蚀磨损实验设备
[0001]本专利技术涉及油气资源开发
，具体地涉及一种冲蚀磨损实验设备。
技术介绍
[0002]冲蚀磨损是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象，其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动时表面材料所发生的损耗。携带固体粒子的流体可以是高速气流(称为喷砂型冲蚀)或液流(称为泥浆型冲蚀)。冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种磨损形式，是造成设备及其零部件损坏报废的重要原因之一。
[0003]油气田勘探、开发全流程中涉及大量多相流动工况，工具、设备冲蚀失效会导致安全事故、产量降低、成本增加等多种后果。其中，安全风险主要存在于压裂施工(固相冲蚀、振动疲劳、超过100MPa的内压)、反排(高含砂率、高流速、高内压)、压井放喷(气液固三相高压、高速冲蚀)、高压气井携砂生产等环节中的设备管线冲蚀、腐蚀失效。
[0004]但是，目前对材料冲蚀的研究多集中在单一的流体冲蚀工况，即通过喷嘴将多相流体以一定的速度、角度冲击至试件上完成对试件的冲蚀，无法对压裂施工、反排...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冲蚀磨损实验设备，其特征在于，包括：模拟冲蚀单元，所述模拟冲蚀单元包括实验管线(20)，所述模拟冲蚀单元设置为采用所述实验管线(20)模拟实际管线冲蚀，以确定所述实验管线(20)的失效点以及所述失效点处的冲蚀参数；试件冲蚀单元(10)，所述试件冲蚀单元(10)包括夹持施力模块和冲蚀模块，所述夹持施力模块用于夹持试件(11)并沿所述试件(11)的两垂直轴向分别对所述试件(11)施加双向拉力，所述冲蚀模块用于按照所述失效点处的冲蚀参数向所述试件(11)的一侧表面喷射多相流体以进行冲蚀；流体供应单元，所述流体供应单元用于为所述模拟冲蚀单元和所述试件冲蚀单元(10)供应冲蚀用多相流体。2.根据权利要求1所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述模拟冲蚀单元包括PIV测速模块(21)和固相颗粒冲击检测模块，所述PIV测速模块(21)用于在所述实验管线(20)的冲蚀过程中测量所述实验管线(20)的失效点处的冲蚀速度，所述固相颗粒冲击检测模块用于在所述实验管线(20)的冲蚀过程中测量所述实验管线(20)的失效点处单位时间的固相颗粒冲击次数，从而确定所述失效点处的含砂率。3.根据权利要求1所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述冲蚀磨损实验设备包括振动疲劳单元，所述振动疲劳单元用于对所述试件(11)进行振动疲劳处理。4.根据权利要求1所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述冲蚀磨损实验设备包括腐蚀老化单元，所述腐蚀老化单元用于对所述试件(11)进行腐蚀老化处理。5.根据权利要求1所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述流体供应单元包括气相供应模块、液相供应模块、固相供应模块(34)以及气液混合器(31)，所述固相供应模块(34)用于向由所述气相供应模块和/或所述液相供应模块供应的携砂流体中加砂以形成冲蚀用多相流体，所述气液混合器(31)用于在所述携砂流体为气液两相时对所述气相供应模块供应的气体和所述液相供应模块供应的液体进行混合。6.根据权利要求5所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述气相供应模块包括依次连通的空压机(22)、干燥器(23)、缓冲罐(24)以及加热器(25)，所述空压机(22)用于产出气体，所述干燥器(23)用于对所述产出气体进行干燥，所述缓冲罐(24)用于储存干燥后的气体并对气体进行调压后排出，所述加热器(25)用于对调压后的气体进行加热控温；和/或所述液相供应模块包括相连通的储液罐(28)和输送泵(29)，所述储液罐(28)用于储存液体，并包括能够对液体进行搅拌的搅拌器(281)和对液体进行加热的加热部件(282)，所述输送泵(29)用于将所述储液罐(28)内的液体以一定压力和流速送出。7.根据权利要求5所述的冲蚀磨损实验设备，其特征在于，所述流体供应单元包括主管道(32)，所述主管道(32)分别与所述冲蚀模块和所述实验管线(20)连通，所述气液混合器(31)设置在所述主管道(32)上，所述气相供应模块、所述液相供应模块以及所述固相供应模块(34)分别与所述主管道(32)连通，所述气相供应模块和所述液相供应模块位于所述气液混合器(31)的上游，所述固相供应模块(34)位于所述气液混合器(31)的下游，所述流体供应单元还包括与所述主管道(32)连通且...
【专利技术属性】
技术研发人员：高凯歌，刘铭刚，王雪，靳彦欣，夏晞冉，李勇，逄铭玉，蒋秀，王婷，孙少光，商翼，傅建斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。