一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置

本申请涉及冲蚀实验模拟，尤其涉及一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置。

背景技术：

1、页岩气对优化全球能源产业结构具有重大意义，页岩气田特殊的储层结构及水力压裂的开采方式导致采出页岩气中含有水及大量的砂粒。高压气流携带砂粒在集输管道内高速运动，导致页岩气集输管道，尤其是弯头面临严重的冲蚀威胁。而且页岩气气田生产压力衰减快，导致集输管道内的含水量及含砂量随生产阶段推进而变化，进而影响管道中砂粒的运动状态及砂粒与气流的相间作用，引起集输管道内冲蚀状态及速率发生相应变化，这给不同生产时期的页岩气集输管道的冲蚀风险管理与防护带来挑战。

2、在冲蚀磨损研究领域，目前可通过实验模拟装置来获取相关实验数据，而在实际的实验过程发现，现有冲蚀实验模拟装置结构简单，不能进行不同角度对试样影响的实验，也不能同时适用板件试样或管件试样的实验，通用性低，采集的实验数据单一，不满足当前更多的实验要求。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，旨在解决现有冲蚀实验模拟装置通用性低，采集的实验数据单一的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，包括冲蚀箱，冲蚀箱一侧开设有连接孔，冲蚀箱内铰接有实验台，实验台倾角可调，实验台倾角调节后的上表面靠近连接孔，实验台顶面可拆卸设置有至少两组第一夹持组件，第一夹持组件用于夹持板件试样，第一夹持组件上均可拆卸设置有第二夹持组件，第二夹持组件用于夹持管件试样。

3、可选地，第一夹持组件包括第一夹持块，第二夹持组件可拆卸设置于第一夹持块上，第一夹持块上螺纹连接有第一螺栓，实验台上开设有多个与第一螺栓配合的螺纹孔。

4、可选地，实验台上开设有至少一条调整槽，每条调整槽上可滑动地对称设置两组第一夹持块，两组第一夹持块用于将板件试样夹持固定于调整槽上。

5、可选地，第一夹持块上开设有第一活动槽，第二夹持组件包括铰接于第一活动槽内的活动杆，第一夹持块上设置有第二夹持块，第二夹持块侧壁开设有与活动杆配合的第二活动槽，活动杆上螺纹套设有第二螺栓，第二螺栓紧固于第二夹持块顶面，第二夹持块和第一夹持块用于共同夹持管件试样。

6、可选地，第一夹持块远离第一活动槽的一面为第一夹持面，第二夹持块远离第二活动槽的一面为第二夹持面，第一夹持面与第二夹持面共面，第一夹持面用于接触板件试样，第一夹持面和第二夹持面用于共同接触管件试样。

7、可选地，冲蚀箱包括下箱体，下箱体顶部可拆卸连接有上箱体，连接孔开设于上箱体一侧，实验台铰接于下箱体顶部。

8、可选地，下箱体内开设有凹槽，凹槽内铰接有伸缩机构，伸缩机构顶部铰接于实验台底面，实验台可水平盖合于凹槽顶部。

9、可选地，伸缩机构两端均设置有第一铰链组件，伸缩机构通过两第一铰链组件分别铰接于凹槽内底部和实验台底面。

10、可选地，第一铰链组件包括连接于凹槽内底部或实验台底面的两个固定板，两个固定板之间活动连接有第一转动轴，第一转动轴上固定套设有连接件，连接件和伸缩机构连接。

11、可选地，实验台一侧设置有第二铰链组件，第二铰链组件包括至少两个设置于下箱体顶部的活动套，活动套靠近凹槽边缘，活动套之间活动设置有第二转动轴，第二转动轴侧壁连接有连杆，第二转动轴通过连杆与实验台连接。

12、本申请所能实现的有益效果如下：

13、本申请通过第一夹持组件可在实验台上夹持板件试样，然后通过转动实验台到对应倾角位置，使板件试样侧面靠近连接孔，即可通过连接孔通入气-液-固三相进入冲蚀箱内，作用在实验台上的板件试样上，操作人员可根据实验需要调整板件试样在实验台上的位置和角度，从而进行不同角度对板件试样影响的实验，而针对管件试样时，可组装第二夹持组件以扩大夹持面积，从而可适用于对管件试样的夹持，此时实验台处于水平状态即可，从而可对管件试样进行冲蚀实验，不需要替换冲蚀腔，使用更加便捷，因此本申请可同时适用于板件试样和管件试样的冲蚀实验，且对板件试样可采集其在不同角度位置的实验数据，具备通用性，从而提高了对实验数据采集的多样性。

技术特征：

1.一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，包括冲蚀箱，所述冲蚀箱一侧开设有连接孔，所述冲蚀箱内铰接有实验台，所述实验台倾角可调，所述实验台倾角调节后的上表面靠近所述连接孔，所述实验台顶面可拆卸设置有至少两组第一夹持组件，所述第一夹持组件用于夹持板件试样，所述第一夹持组件上均可拆卸设置有第二夹持组件，所述第二夹持组件用于夹持管件试样。

2.如权利要求1所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述第一夹持组件包括第一夹持块，所述第二夹持组件可拆卸设置于所述第一夹持块上，所述第一夹持块上螺纹连接有第一螺栓，所述实验台上开设有多个与所述第一螺栓配合的螺纹孔。

3.如权利要求2所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述实验台上开设有至少一条调整槽，每条所述调整槽上可滑动地对称设置两组所述第一夹持块，两组所述第一夹持块用于将板件试样夹持固定于所述调整槽上。

4.如权利要求2所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述第一夹持块上开设有第一活动槽，所述第二夹持组件包括铰接于所述第一活动槽内的活动杆，所述第一夹持块上设置有第二夹持块，所述第二夹持块侧壁开设有与所述活动杆配合的第二活动槽，所述活动杆上螺纹套设有第二螺栓，所述第二螺栓紧固于所述第二夹持块顶面，所述第二夹持块和所述第一夹持块用于共同夹持管件试样。

5.如权利要求4所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述第一夹持块远离所述第一活动槽的一面为第一夹持面，所述第二夹持块远离所述第二活动槽的一面为第二夹持面，所述第一夹持面与所述第二夹持面共面，所述第一夹持面用于接触板件试样，所述第一夹持面和所述第二夹持面用于共同接触管件试样。

6.如权利要求1所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述冲蚀箱包括下箱体，所述下箱体顶部可拆卸连接有上箱体，所述连接孔开设于所述上箱体一侧，所述实验台铰接于所述下箱体顶部。

7.如权利要求6所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述下箱体内开设有凹槽，所述凹槽内铰接有伸缩机构，所述伸缩机构顶部铰接于所述实验台底面，所述实验台可水平盖合于所述凹槽顶部。

8.如权利要求7所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述伸缩机构两端均设置有第一铰链组件，所述伸缩机构通过两所述第一铰链组件分别铰接于所述凹槽内底部和所述实验台底面。

9.如权利要求8所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述第一铰链组件包括连接于所述凹槽内底部或所述实验台底面的两个固定板，两个所述固定板之间活动连接有第一转动轴，所述第一转动轴上固定套设有连接件，所述连接件和所述伸缩机构连接。

10.如权利要求7所述的一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，其特征在于，所述实验台一侧设置有第二铰链组件，所述第二铰链组件包括至少两个设置于所述下箱体顶部的活动套，所述活动套靠近所述凹槽边缘，所述活动套之间活动设置有第二转动轴，所述第二转动轴侧壁连接有连杆，所述第二转动轴通过所述连杆与所述实验台连接。

技术总结
本申请公开了一种页岩气集气管道冲蚀磨损实验装置，包括冲蚀箱，冲蚀箱一侧开设有连接孔，冲蚀箱内铰接有实验台，实验台倾角可调，实验台倾角调节后的上表面靠近连接孔，实验台顶面可拆卸设置有至少两组第一夹持组件，第一夹持组件用于夹持板件试样，第一夹持组件上均可拆卸设置有第二夹持组件，第二夹持组件用于夹持管件试样，本申请具有可同时适用板件试样和管件试样的冲蚀实验、通用性强、可便于采集更多需求的实验数据的优点。

技术研发人员：胡津,张鹏,王春焱,蔡云松,孙勇,朱留宪,喻廷红,刘浩,万圣
受保护的技术使用者：四川工程职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11