一种CO2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置

文档序号:35655284发布日期:2023-10-06 13:25阅读:70来源:国知局

本发明涉及冲蚀-腐蚀耦合研究,尤其涉及一种co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置。


背景技术:

1、水力压裂是一项应用普遍的油气井增产措施,也是目前实现页岩气高效开采的一种主要形式。相较于常规水力压裂技术,co2/水力复合压裂技术具有起裂压力低、污染小且co2容易地质封存等优点。但在co2/水力复合压裂前期的压裂混合增注过程中co2会溶于水生成碳酸,与压裂液中原有的支撑剂形成具有腐蚀性的多相流,对井筒产生冲蚀-腐蚀耦合作用,造成严重的破坏效果,特别是在井筒过渡弯管段管道角度的改变使得这种冲蚀-腐蚀耦合作用更加明显。因此,研究co2/水混合流体作用下冲蚀-腐蚀耦合特性具有重要意义。

2、目前,多种冲蚀-腐蚀耦合试验装置已经被设计用来研究特定环境条件下冲蚀、腐蚀或冲蚀-腐蚀耦合作用的的失效机理及影响因素,主要包括旋转式和管流式。但目前的旋转式试验装置存在较多颗粒沉积在底部、无法准确获取流体流动和颗粒冲击参数的问题,而管流式试验装置虽能较为准确地模拟管道内流体流动情况,但也存在试验耗水量大、周期长等问题。此外,上述试验装置都存在流速过大的问题,不适用于研究co2/水力复合压裂过程中混合流体的冲蚀-腐蚀耦合特性。


技术实现思路

1、针对上述问题,现提供一种co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,为研究co2/水混合流体作用下冲蚀-腐蚀耦合特性提供实验依据。

2、一种co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,具有这样的特征,包括:

3、实验管道,用于挂载试验挂片并负载co2/水混合流体进行冲蚀-腐蚀耦合试验;

4、转动结构,用于负载实验管道并带动实验管道做旋转运动,实验管道可拆卸式的安装于转动结构上;

5、调速结构,用于驱动转动结构并调节转动结构转速,转动结构安装于调速结构上;以及

6、支撑结构,用于承载调速结构,调速结构安装于支撑结构上。

7、进一步的,实验管道上配置有进气喷嘴,用于调整实验管道内部的压力大小。

8、进一步的,实验管道的内壁上配置有加热管,用于调整实验管道内部的温度。

9、进一步的,实验管道的外壁上配置有隔温套,用于隔绝实验管道避免散热。

10、进一步的,实验管道由第一实验管段及第二实验管段连接形成,第一实验管段/第二实验管段的管道内壁上安装有挂片底座。

11、进一步的,转动结构为转盘,转盘上环形阵列式的配置有卡孔,实验管道通过对应安装于卡孔中的紧固件可拆卸式的安装于转盘上。

12、进一步的,调速结构包括驱动组件、变速组件及联轴器,变速组件的输入轴通过联轴器连接驱动组件的输出轴,转盘安装于变速组件的输出轴上。

13、进一步的,变速组件为两驱式变速箱,两驱式变速箱上配置有手摇式变速杆。

14、进一步的,支撑结构为支撑支架,驱动组件及变速组件配置于支撑支架上。

15、上述方案的有益效果是:

16、1)本发明中实验管道通过紧固件紧固于转动结构上,再通过转动结构带动实验管道旋转,从而通过更换不同半径的实验管道和不同属性的管内流体来研究管道参数及流体流速、颗粒属性对冲蚀-腐蚀耦合特性的影响,为研究co2/水混合流体作用下冲蚀-腐蚀耦合特性提供实验依据;

17、2)本发明中还可利用手摇式变速杆带动实验管道旋转,以使实验管道内携砂流体产生相对转速,从而避免流速过大的问题,以较小的消耗准确地模拟井筒过渡弯管段co2/水力复合压裂过程中混合流体的流动情况。



技术特征:

1.一种co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述实验管道上配置有进气喷嘴,用于调整所述实验管道内部的压力大小。

3.根据权利要求2所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述实验管道的内壁上配置有加热管,用于调整所述实验管道内部的温度。

4.根据权利要求3所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述实验管道的外壁上配置有隔温套,用于隔绝所述实验管道避免散热。

5.根据权利要求1-4任一项所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述实验管道由第一实验管段及第二实验管段连接形成,所述第一实验管段或第二实验管段的管道内壁上安装有挂片底座。

6.根据权利要求5所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述转动结构为转盘,所述转盘上环形阵列式的配置有卡孔,所述实验管道通过对应安装于所述卡孔中的紧固件可拆卸式的安装于所述转盘上。

7.根据权利要求6所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述调速结构包括驱动组件、变速组件及联轴器,所述变速组件的输入轴通过所述联轴器连接所述驱动组件的输出轴,所述转盘安装于所述变速组件的输出轴上。

8.根据权利要求7所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述变速组件为两驱式变速箱,所述两驱式变速箱上配置有手摇式变速杆。

9.根据权利要求7或8所述的co2/水混合流体冲蚀-腐蚀耦合试验装置,其特征在于,所述支撑结构为支撑支架,所述驱动组件及所述变速组件配置于所述支撑支架上。


技术总结
本发明涉及一种CO<subgt;2</subgt;/水混合流体冲蚀‑腐蚀耦合试验装置,包括实验管道,用于挂载试验挂片并负载CO<subgt;2</subgt;/水混合流体进行冲蚀‑腐蚀耦合试验,实验管道呈圆环状;转动结构,用于负载实验管道并带动实验管道做旋转运动,实验管道可拆卸式的安装于转动结构上;调速结构,用于驱动转动结构并调节转动结构转速,转动结构安装于调速结构上;以及支撑结构,用于承载调速结构,调速结构安装于支撑结构上。本发明中实验管道通过紧固件紧固于转动结构上,再通过转动结构带动实验管道旋转,从而通过更换不同半径的实验管道来研究管道参数及流体流速、颗粒属性对冲蚀‑腐蚀耦合特性的影响,为研究CO<subgt;2</subgt;/水混合流体作用下冲蚀‑腐蚀耦合特性提供实验依据。

技术研发人员:王晓川,黄煜萱,胡锦程,张天一,吴仪政,文晓婷,许超宇
受保护的技术使用者:武汉大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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