本实用新型涉及油气田开采技术领域的一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置。
背景技术：
对于含硫量较少的气井在开采过程中，由于储层内大部分为甲烷气体，少部分为乙烷和其他气体；因此，在开采气井过程中将发生多种气体一起从地层进入井筒内往上流动，但对于甲烷气体和其他气体的组分不同，在套管内往上返至地面时多组分在井筒内的流动状态也不同。在对气井开采过程中对于不同气体流速下所带来的井筒内的压力是不同的，且在不同的流速下其井筒内混合气体的流动状态是不同的。因此，对于多气合采过程中不同气体组分和流速条件下不同气体在井筒内的流动状态有必要进行实验研究，对现场实际气田开采来说是非常需要的；若实验室内能发明一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置对气井实际开采下多种气体在井筒内的流动状态情况进行研究，这将对现场提高气体钻井的安全性和效益有十分重要的意义。
技术实现要素：
本实用新型目的是：提供了一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置，主要由计算机监测系统、压力传感器、可开式接头、混合物出口、氢氧化钠储罐、岩屑收集桶、透明圆管、二氧化氮储罐、空压机A、气体流量计A、二氧化氮进口、岩屑漏斗、水漏斗、电磁式空气泵、气体流量计B、球阀、混合物进口、温度传感器、臭氧进口、空压机B和臭氧储罐组成，电磁式空气泵依次与气体流量计B、球阀、岩屑漏斗、水漏斗和混合物进口相连，二氧化氮储罐依次与空压机A、气体流量计A、球阀和二氧化氮进口相连，臭氧储罐依次与空压机B、气体流量计、球阀和臭氧进口相连。透明圆管采用透明亚克力玻璃制成，承压能力1MPa且直径为311.2mm；可开式接头采用可拆卸式设计，其目的是为了符合现场实际可更换透明圆管的尺寸达到更好的模拟效果。实验过程中所使用的岩屑颗平均粒直径为2mm，且整个实验所使用的球阀都为相同规格的球阀，空压机A和空压机B为两个相同尺寸的空压机；二氧化氮进口和臭氧进口为两个尺寸相同的进口。在整个实验模拟过程中电磁式空气泵提供的空气模拟地层产出的甲烷气体，臭氧储罐内的臭氧气体模拟地层产出的乙烷气体，二氧化氮储罐模拟地层产出的其他气体，透明圆管模拟实际开采过程中的油管，岩屑漏斗和水漏斗模拟实际开采过程中产生的岩屑颗粒和水。
本实用新型的优点：模拟效果好，结构简单，实验过程中对二氧化氮进行吸收处理保护环境，岩屑颗粒进行回收使用节约资源。
附图说明
图1是本实用新型一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置的结构示意图。
图中：1.计算机监测系统，2.压力传感器，3.可开式接头，4.混合物出口，5.氢氧化钠储罐，6.岩屑收集桶，7.透明圆管，8.二氧化氮储罐，9.空压机A，10.气体流量计A，11.二氧化氮进口，12.岩屑漏斗，13.水漏斗，14.电磁式空气泵，15.气体流量计B，16.球阀，17.混合物进口，18.温度传感器，19.臭氧进口，20.空压机B，21.臭氧储罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种模拟多气合采井筒多相流流动状态的实验装置，主要由计算机监测系统1、压力传感器2、可开式接头3、混合物出口4、氢氧化钠储罐5、岩屑收集桶6、透明圆管7、二氧化氮储罐8、空压机A9、气体流量计A10、二氧化氮进口11、岩屑漏斗12、水漏斗13、电磁式空气泵14、气体流量计B15、球阀16、混合物进口17、温度传感器18、臭氧进口19、空压机B20和臭氧储罐21组成，电磁式空气泵14依次与气体流量计B15、球阀16、岩屑漏斗12、水漏斗13和混合物进口17相连，二氧化氮储罐8依次与空压机A9、气体流量计A10、球阀和二氧化氮进口11相连，臭氧储罐21依次与空压机B20、气体流量计、球阀和臭氧进口19相连。
如图1所示，具体模拟过程为：首先关闭与二氧化氮进口11、臭氧进口19相连的两个球阀，打开电磁式空气泵14、球阀16使气体从混合物进口17进入透明圆管7内，此时模拟实际工况下地层产出甲烷气体；循环一段时间，待计算机监测系统1内显示的压力趋于稳定后，打开岩屑漏斗12、水漏斗13，加入少量的岩屑颗粒和水，此时模拟实际工况下地层产生少量的岩屑颗粒和水；待计算机监测系统1内显示的压力趋于稳定后，打开空压机A9、空压机B20，向透明圆管7内注入一定量的二氧化氮气体和臭氧气体，此时模拟实际工况下地层产出的乙烷和其他气体。由于二氧化氮呈红棕色、臭氧气体呈淡蓝色；因此在两种气体注入的一瞬间可清楚的看到二氧化氮、臭氧和空气三种气体在透明圆管7内的流动状态，利用高速摄像机记录此时的实验现象。二氧化氮气体、臭氧气体、岩屑颗粒、水和空气一起在透明圆管7内往上流动，最终从混合物出口4流出，进入氢氧化钠储罐5内将二氧化氮吸收，空气和少量臭氧气体直接排放到大气中，岩屑颗粒回收吹干后重新使用。通过改变二氧化氮、臭氧和空气的组分继续进行重复上面实验，并记录实验现象，即模拟过程结束。在整个实验模拟过程中计算机监测系统1记录了不同组分下压力的变化情况，将对现场实际工程具有重要意义。