石油工程流体流动阻力测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油工程流体流动阻力测试装置，其包括物料容器、加热部件、输液泵以及并联设置的直线型式模拟管道、螺旋型式模拟管道和可变弯角型式模拟管道，上述三种模拟管道一端与输液泵出口端连通设置，另一端通过回流管道与物料容器连通设置，上述三种模拟管道的进口端和出口端分别设有一控制阀，该上述三种模拟管道的进口端和出口端还分别设有进口压力传感器和出口压力传感器，回流管道上设有一液体流量计，加热部件、三个进口压力传感器、三个出口压力传感器和液体流量计均与一数据处理系统电连接。本实用新型在模拟施工现场温度和压力的条件下，降低了流动阻力并为相关科研和生产提供科学依据。
【专利说明】
石油工程流体流动阻力测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于钻井、完井、修井等领域的试验装置，尤其是一种石油工程流体流动阻力测试装置。
【背景技术】
[0002]现在石油工程作业中，大量应用工程流体达到施工作业目的，诸如钻井液、完井液、压裂液等等。流体在流动过程中，会产生流动摩擦阻力，造成很大的有效功率损耗，因此，试验、研究工程流体的流动阻力，使之尽量降低，对于减少无谓的功率损耗，提高工作效率，降低施工成本，具有至关重要的意义。
[0003]当前对于石油工程流体流动流动阻力的测试，基本上处于空白状态，没有进行流体流动阻力的试验，也没有相应的测试方法和专用的测试仪器。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单合理的石油工程流体流动阻力测试装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型包括物料容器、用于加热物料容器的加热部件、用于加压输送物料容器中试验流体的输液泵以及并联设置的直线型式模拟管道、螺旋型式模拟管道和可变弯角型式模拟管道，上述并联设置的直线型式模拟管道、螺旋型式模拟管道和可变弯角型式模拟管道一端与所述输液泵出口端连通设置，另一端通过回流管道与所述物料容器连通设置，所述并联设置的直线型式模拟管道、螺旋型式模拟管道和可变弯角型式模拟管道的进口端和出口端分别设有一控制阀，该并联设置的直线型式模拟管道、螺旋型式模拟管道和可变弯角型式模拟管道的进口端和出口端还分别设有进口压力传感器和出口压力传感器，所述回流管道上设有一液体流量计，所述加热部件、三个进口压力传感器、三个出口压力传感器和液体流量计均与一数据处理系统电连接。
[0006]所述输液泵出口端还通过一分流管道与所述物料容器连通设置，该分流管道上设有一分流阀。
[0007]所述输液泵配有用以调节输送流体的压力及流量的变速装置。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型可以采用不同型式的模拟管道，用以分别测试流体的流动阻力。也可以采用不同直径的模拟管道，用以测试流体的流动阻力。采用配装变速装置的输液泵，可以根据试验需要调节泵速，改变输送流体的压力及流量。采用压力传感器用以测定模拟管道进口和出口的压力。采用数据处理系统，用以试验数据的采集、处理、显示和输出。依据试验结果，调整并优选出符合施工要求的工程流体解决方案，达到科学合理、经济适用的目的。本实用新型的实施可以在模拟施工现场温度和压力的条件下，研究、检测钻井液、完井液、压裂液等工程流体的流动阻力，且降低了流动阻力即减少无谓损耗、提闻有效功率，并为相关科研和生广提供科学依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型石油工程流体流动阻力测试装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]参见图1，本实用新型的石油工程流体流动阻力测试装置包括物料容器2、用于加热物料容器2的加热部件1、用于加压输送物料容器2中试验流体的输液泵3以及并联设置的直线型式模拟管道5、螺旋型式模拟管道7和可变弯角型式模拟管道9，上述三种模拟管道5、7、9 一端与所述输液泵3出口端连通设置，另一端通过回流管道与所述物料容器2连通设置，所述三种模拟管道5、7、9的进口端和出口端分别设有一控制阀6、11，该三种模拟管道5、7、9的进口端和出口端还分别设有进口压力传感器8和出口压力传感器10，所述回流管道上设有一液体流量计12，所述加热部件1、三个进口压力传感器8、三个出口压力传感器10和液体流量计12均与一数据处理系统13电连接。
[0011]所述输液泵3出口端还通过一分流管道与所述物料容器2连通设置，该分流管道上设有一分流阀4。
[0012]所述输液泵3配有用以调节输送流体的压力及流量的变速装置。
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0014]本实用新型的石油工程流体流动阻力测试装置，包括加热部件1、物料容器2、输液泵3、控制阀6、11、模拟管道5、7、9和液体流量计12。加热部件I加热物料容器2中的试验流体，流体经由输液泵3加压输送。输液泵3出口管线与控制阀6连接，控制阀6连接模拟管道5、7、9进口端，模拟管道5、7、9出口端再连接另一个控制阀11，经回流管道连接液体流量计12，同时经回流管道连接到物料容器2，完成流体循环试验。模拟管道5、7、9的进口端和出口端还分别连接进口、出口压力传感器8、10，用以测定进口和出口压力，由压力降低的数值即可以反映出流体的流动阻力。
[0015]本实用新型设计的模拟管道采用直线型式、螺旋型式和可变弯角型式等三种型式，并联连接，由控制阀6、11控制，可以方便地根据需要选择应用，以模拟不同型式的现场管线。直线型式的模拟管道5，长度为Im?1m,内径为4 mm?80 mm。螺旋型式的模拟管道7，长度为1m?60m,内径为4 mm?80 mm，螺旋直径为0.5m?2.5m。可变弯角型式的模拟管道9，长度为Im?12m,内径为4 mm?80 mm，弯角角度可以根据需要确定。
[0016]本实用新型采用的输液泵3配有变速装置，用以调节输送流体的压力及流量。分流阀4也可用以调节输送流体的压力及流量。
[0017]本实用新型采用的控制阀6、11，用以选择控制不同模拟管道的工作状态，根据试验需要选择一种型式的模拟管道进行试验。
[0018]试验时，物料容器2中加入待试验流体样品，加热部件I加热到试验需要的温度，输液泵3加压输送试验流体，经控制阀6、进口压力传感器8、螺旋型式模拟管道7、出口压力传感器10、控制阀11和液体流量计12，回流到物料容器2，完成循环试验。数据处理系统13采集进口压力、出口压力、流量、试验温度等试验参数，显示并输出测试结果，完成试验。根据试验需要，也可以选用直线型式模拟管道5和可变弯角型式模拟管道9进行试验。
[0019]实施例
[0020]按要求连接好装置各部件，采用螺旋型式模拟管道7，长度为12m，内径为4 mm，螺旋直径为lm。打开控制阀6和控制阀11、关闭其他控制阀，关闭分流阀4。
[0021]叙述利用本实用新型完成的一次流体样品流动阻力测试试验实例:在物料容器2中加入待试验流体样品。选用温度为40°C。按规定启动装置,加热部件I加热试验样品,输液泵3开始工作，试验流体由物料容器2，经输液泵3、控制阀6、进口压力传感器8、螺旋型式模拟管道7、出口压力传感器10、控制阀11和液体流量计12，回流到物料容器2，完成循环流动。数据处理系统13采集进口压力、出口压力、流量、试验温度等试验参数，显示并输出测试结果,完成试验。
[0022]本次试验主要测试结果见下表；
[0023]
样品 ^~I进□压力I出口压力I流 Mj"""~
(0C ) ( MPa ) ( MPa ) ( L/rn i η )
流体 I40064 028?Γβ
流体 2 40064 0 362^0
流体 3 40064 0442^4
[0024]依据上述测试结果，可以作出如下评价:流体I压力降低最大，表明其流动阻力最大，流体2压力降低较小，其流动阻力较低，流体3压力降低最小，表明其流动阻力最小。由此可以认为，流体3具有最小的流动摩擦阻力，流动性能更好，在流动过程中摩擦损耗最小，即无谓的功耗最小，有效功率最高，是一个较好的配方方案，有利于现场施工作业。
[0025]试验完成后，冲洗试验管道，整理相关配件，清洗干净，收存备用。
[0026]本实用新型的试验温度范围是室温?90°C，试验压力范围是OMPa?3.5 MPa，物料容器的容积为200L。
[0027]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【权利要求】
1.一种石油工程流体流动阻力测试装置，其特征在于:包括物料容器(2)、用于加热物料容器(2)的加热部件(I)、用于加压输送物料容器(2)中试验流体的输液泵(3)以及并联设置的直线型式模拟管道(5)、螺旋型式模拟管道(7)和可变弯角型式模拟管道(9)，上述三种模拟管道(5、7、9) 一端与所述输液泵(3)出口端连通设置，另一端通过回流管道与所述物料容器(2)连通设置，所述三种模拟管道(5、7、9)的进口端和出口端分别设有一控制阀(6、11)，该三种模拟管道(5、7、9)的进口端和出口端还分别设有进口压力传感器(8)和出口压力传感器(10)，所述回流管道上设有一液体流量计(12)，所述加热部件(I)、三个进口压力传感器(8)、三个出口压力传感器(10)和液体流量计(12)均与一数据处理系统(13)电连接。
2.按照权利要求1所述的石油工程流体流动阻力测试装置，其特征在于:所述输液泵(3)出口端还通过一分流管道与所述物料容器(2)连通设置，该分流管道上设有一分流阀⑷。
3.按照权利要求1所述的石油工程流体流动阻力测试装置，其特征在于:所述输液泵(3)配有用以调节输送流体的压力及流量的变速装置。
【文档编号】G01M10/00GK204027805SQ201420505407
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】郭宝利, 袁孟雷, 王爱玲 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司