井下气液模拟检测系统的制作方法_2

文档序号:9488354阅读:来源:国知局
输出口 19 将所述混合物输出至模拟井筒10中。
[0024] 本发明提供的一种井下气液模拟检测系统,通过进气系统向混合装置13内输入 第一预定量的气体;通过进液系统向混合装置13内输入第二预定量的液体,该第一预定量 是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内所含有的气体的压力和含量所 确定,第二预定量是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内所含有的液体 的压力和含量所确定,从而当该第一预定量的气体和第二预定量的液体混合后能形成实际 井筒中需要模拟的流动型态的气液两相流;然在再通过混合装置13使该第二预定量的液 体通过进液口 17进入扩散部111后能分散在从进气口 15进入的第一预定量的气体中,从 而使第一预定量的气体和第二预定量的液体相互充分混合,从而避免了现有技术中的可能 造成气体和液体形成两股流体,各自在模拟井筒10中流动的情况;最后将气体和液体充分 混合后形成的混合物输出至模拟井筒10中,以使混合物在模拟井筒10中模拟实际井筒中 的气液两相流的流动型态,从而实现了本发明提供一种能真实模拟井筒10中气液两相流 的流动型态的井下气液模拟检测系统的目的。
[0025] 本发明提供的一种井下气液模拟检测系统适用于石油天然气领域。
[0026] 如图1所示,在本实施方式中,纵长延伸的模拟井筒10,该模拟井筒10用于模拟 井下的天然气开采井筒。该模拟井筒10为中空透明的有机玻璃管,因此气液两相流的流动 型态能被观察到,从而能更清楚的了解气液两相流的流动型态。该模拟井筒10的材料不限 于此,还可以是其他的材料,例如透明的树脂。该模拟井筒10包括相背对的第一进口端21 和第一出口端23,该第一进口端21用于向模拟井筒10中输入经充分混合的气液两相流,该 输出端用于将模拟井筒10中的气液两相流输出。在本实施方式中,该模拟井筒10的内径 为62mm,从而能模拟实际生产中油管的尺寸。在其他的实施方式中,该模拟井筒10的内径 可以增大或减小,以与实际生产中油管的尺寸相一致,从而达到真实模拟实际生产的目的。 在本实施方式中,该模拟井筒10的厚度为9mm,从而达到本发明提供的井下气液两相模拟 检测系统承压高、耐高温的目的。
[0027] 如图1所示,在本实施方式中,具有第一输出端52的进气系统,该进气系统能输出 第一预定量的气体;具有第二输出端56的进液系统,进液系统能输出第二预定量的液体, 该第一预定量是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内所含有的气体的 压力和含量所确定,第二预定量是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内 所含有的液体的压力和含量所确定,从而当该第一预定量的气体和第二预定量的液体混合 后能形成实际井筒中需要模拟的流动型态的气液两相流,从而可以真实模拟实际天然气井 中的气液两相流的流动型态。
[0028] 该进气系统包括输气装置和第一测量装置,该进液系统包括输液装置和第二测量 装置。
[0029] 如图2所示,在本实施方式中,该输气装置包括抽气装置65、储气罐67和冷干装 置69。该抽气装置65用于将气体抽吸至储气罐67中。冷干装置69用于将空气中的水蒸 气排除。该储气罐67具有第三输入端58和第三输出端60,该第三输入端58与抽气装置 65相连接。该冷干装置69具有第四输入端62和第四输出端64,该第四输入端62与储气 罐67的第三输出端60相连接。在本实施方式中,该抽气装置65为空气压缩机,该抽气装 置65不限于此,还可以是其他的方式,例如气栗。在本实施方式中,该冷干装置69为冷干 机,但冷干装置69不限于此,还可以是其他的方式,例如干燥机。该输气装置通过空气压缩 机将空气压缩进入储气罐67,然后再将储气罐67中的空气输入到冷干机中,通过冷干机将 空气中的水蒸气排除,以利于精确控制进入模拟井筒10中的空气的含量。
[0030] 如图2所不,在本实施方式中,该第一测量装置具有第一输入端50和第一输出端 52,第一输入端50与输气装置的冷干装置69的第四输出端64相连接,从而与输气装置相 连接。该第一测量装置用于测量进入该第一测量装置中的气体的量,以便控制进入模拟井 筒10中的气体的含量。该第一输出端52与进气口 15相连接,从而将经过测量得到的第一 预定量的气体输出到混合装置13中。在第一输入端50与输气装置之间设置有第一压力测 量仪81,从而可以测得进入到第一测量装置中的气体的压力,从而能更好的控制气体的含 量。在本实施方式中,在该第一输出端52与进气口 15之间设置有第一止回阀83,从而防止 气体从进气口 15向该第一输出端52流动。在本实施方式中,该第一测量装置为质量测量 仪,但该第一测量装置不限于此,还可以是其他的测量仪,如电磁测量仪。
[0031] 如图2所不,在本实施方式中,该第一测量装置包括第一量程测量仪71和第二量 程测量仪73,该第一量程测量仪71和第二量程测量仪73具有不同的测量范围。该第一量 程测量仪71具有第二进口端25和第二出口端27,该第二进口端25与第一输入端50相连 接,该第二出口端27与第一输出端52相连接;在该第二进口端25与第一输入端50之间设 置有第一流量控制阀74,在该第二出口端27与第一输出端52之间设置有第一开关84,从 而可以通过第一流量控制阀74控制进入第一量程测量仪71的气体的量,通过第一开关84 控制是否允许气体进入混合装置13。该第二量程测量仪73具有第三进口端29和第三出口 端31,该第三进口端29与第一输入端50相连接,该第三出口端31与第一输出端52相连 接;在该第三进口端29与第一输入端50之间设置有第二流量控制阀76,在该第三出口端 31与第一输出端52之间设置有第二开关86,从而可以通过第二流量控制阀76控制进入第 二量程测量仪73的气体的量,通过第二开关86控制是否允许气体进入混合装置13。从而 使得该第一测量装置能通过该第一量程测量仪71和第二量程测量仪73分别测量和控制进 入混合装置13中的不同范围的气体的量,从而输出更大的范围的气体,从而能满足模拟不 同的天然气井的需要。
[0032] 如图3所示,在本实施方式中,该输液装置包括盛放液体的容器85和液栗87。该 液栗87具有第五输入端66和第五输出端68,该容器85具有第六输入端70和第六输出端 72,该第六输出端72与该第五输入端66相连接。
[0033] 如图3所示,在本实施方式中,第二测量装置具有第二输入端54和第二输出端56, 该第二输入端与输液装置相连接,在本实施方式中,该第二输入端54与第五输出端68相连 接,从而液体能通过液栗87被输出到第二测量装置中。该第二测量装置用于测量进入该第 二测量装置中的液体的量,以便控制进入模拟井筒10中的液体的含量。第二输出端56与 进液口 17相连接,从而将经过测量得到的第二预定量的气体输出到混合装置13中。在本 实施方式中,在该第二输出端56与进液口 17之间设置有第二止回阀89,从而防止液体从进 液口 17向该第二输出端56流动。第二输入端54与输液装置之间设置有第二压力测量仪 91,从而可以测得进入到第二测量装置中的液体的压力,从而能更好的控制液体的含量。
[0034] 如图3所示,在本实施方式中,该第二测量装置包括第三量程测量仪75、第四量程 测量仪77和第五量程测量仪79,该第三量程测量仪75、第四量程测量仪77和第五量程测 量仪79具有不同的测量范围。该第三量程测量仪75具有第四进口端33和第四出口端35, 该第四进口端33与第二输入端54相连接,该第四出口端35与第二输出端56相连接;在该 第四进口端33与第二输入端54之间设置有第三流量控制阀78,在该第四出口端35与第二 输出端56之间设置有第三开关88,从而可以通过第三流量控制阀78控制进入第三量程测 量仪75的液体的量,通过第三开关88控制是否允许液体进入混合装置13。在本实施方式 中,该第三量程测量仪75为电磁流量计,但该第三量程测量
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