CN102979504B - 复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置，该模拟装置包括模拟井筒(1)和与模拟井筒(1)连接的供气装置(2)、供油装置(3)和供水装置(4)，该模拟装置可以模拟单相流体、气液两相流体、油水两相流体及油气水三相流体流动，所模拟的范围非常广泛。所得到的实验数据更加准确且具有很好的应用性。

Description

复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置

技术领域

本发明涉及石油工业中的一种室内实验模拟装置，特别是一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的大尺寸模拟装置。

背景技术

复杂结构井作为一种高效的油气开采技术，是20世纪末期世界油田开发迅速发展的一项新技术，使用该项技术通常可以较大程度的提高单井产能和最终采收率，尤其是对低渗透、多裂缝、薄产层等某些特殊的非常规油气藏，其开采效益更为显著。目前，世界已有很多国家都在使用复杂结构井技术进行油气藏的开采。虽然采用复杂结构井能够有效的开采油气资源，但关于此领域仍有诸多的问题亟待解决。其中，复杂结构井的完井优化设计技术是复杂结构井优化设计与控制技术的重要组成部分，是当前石油工程领域的国际性技术难题，是提高复杂结构井单井产能及油田整体开发经济效益的保证。

石油界于20世纪80年代后期才开始关注水平井等复杂结构井井筒动力学。此前，研究者通常认为水平井筒具有无限导流特性，当油藏渗透率较低且水平井生产段长度较短时，这种假设近乎合理。直到1989年，Dikken首次指出，为准确预测水平井的生产动态，水平井目标井段流动压降不能忽略，即井筒无限导流假设具有狭隘性。至此以后，大量学者开始对水平井目标井段流体流动规律进行实验和理论研究。

为了对复杂结构井完井段多相流体复杂流动规律进行全面的研究，探索多相流体变质量流动的流型和压降规律。中国专利CN102296946A，公开日期2011年12月28日，公开了一种《复杂结构井井筒固液两相变质量流动模拟系统》，该实验系统可以模拟疏松砂岩油藏开发中沙粒随产出液进入管路以及被携带至井口整个过程的变质量流动。但是该模拟系统在使用时也存在下述缺陷：1、所模拟的井筒尺寸偏小，小尺寸的实验管道无法真实模拟现场水平井的流动情况，尤其是油水或气液多相流体流动。2、所开展的系列流动实验是在3种射孔管道上面开展的，对于不同的射孔直径以及射孔相位角没有进行全面的实验研究。3、所开展的系列流动实验不包括气液两相流动实验，即管道泵气液两相混合流体沿射孔段壁面注射单相液体或气液两相液体的模拟实验。4、所开展的系列流动实验亦不包括油气水三相流动实验，即管道泵油气水三相混合流体沿射孔段壁面注射单相流体、两相流体或油气水三相流体的模拟实验。

对本发明中涉及的技术术语的解释如下：

复杂结构井：以水平井为基本特征，包括水平井、多分支井、大位移井、双水平井以及多功能组合井等系列井型。

油气水多相流：管道或井筒油气水三相流体并存的、以各相的空间分布状态为首要特征的复杂流动体系。其中，各相的空间分布状态亦称作流动型态，简称流型。

变质量流：沿管道或井筒流动方向，流体质量发生变化的流动体系。其中，流体质量发生变化是由壁面有流体注入导致的。

注入比：侧壁流体注入速度与管道或井筒中的流体流速的比值。其中，侧壁流体注入速度是指单位时间、单位管道或井筒内壁表面积的流体注入体积。

压降：管道或井筒流体流动时，沿流动方向的压力损失。

发明内容

为了解决现有技术中的模拟装置不能模拟井筒油气水三相流动实验的技术问题，本发明提供了一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置，该模拟装置能够全面真实的模拟原油、天然气及地层水开采过程中水平井目标井段油气水三相流体复杂流动过程，研究水平井井筒多相流体变质量流动的压降规律及其主要影响参数，为进一步开展复杂结构井的完井段单相、油水两相、气液两相及油气水三相流动复杂流动模型研究提供可靠的数据支持。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置，所述模拟装置包括U型管状的模拟井筒，从模拟井筒的入口端到模拟井筒的出口端，模拟井筒包括依次固定连接的入口稳定段、筒形的常规流动压降测试段、弯曲的弯管连接段、变质量流动压降测试段、出口稳定段，从模拟井筒的入口端到模拟井筒的出口端模拟井筒的内部导通，变质量流动压降测试段包括外管和套设在外管内的内管，外管的两端与内管的外壁密封连接，外管与内管之间形成封闭的环形空腔，内管的入口端与弯管连接段连接，内管的出口端与出口稳定段连接，内管的管壁上设置有多个连通环形空腔和内管内部的射孔，外管的管壁上设置有多个用于向环形空腔内注入流体的入流孔；所述模拟装置还包括供气装置、供油装置和供水装置，供气装置的气路主管线、供油装置的油路主管线和供水装的水路主管线均与模拟井筒的入口端连通，供气装置的气路支管线、供油装置的油路支管线和供水装置的水路支管线均与变质量流动压降测试段的入流孔连通，模拟井筒上还连接有用于采集模拟井筒内流体数据的数据采集装置。

常规流动压降测试段用于模拟常规管道流体流动、变质量流动压降测试段用于模拟井筒变质量流动。供气装置、供油装置和供水装置均可以分别被独立控制开启或关闭，通过分别控制供气装置、供油装置和供水装置的开关，该模拟装置便可以分别模拟单相流体、气液两相流体、油水两相流体及油气水三相流体的常规流动和变质量流动，适合客观真实模拟现场实际井筒多相流体的流动情况。模拟井筒上还连接有用于采集模拟井筒内流体数据的数据采集装置，测量实验数据更加准确快速，更便于后续的数据对比及分析。

供气装置的气路主管线、供油装置的油路主管线和供水装置的水路主管线通过筒形的油气水三相流体混合器与模拟井筒的入口端连通，油路主管线与油气水三相流体混合器的入口端连通，气路主管线与油气水三相流体混合器侧壁上的气相入口连通，水路主管线与油气水三相流体混合器侧壁上的水相入口连通，油气水三相流体混合器的出口端与模拟井筒的入口端连通。

还包括实验平台，模拟井筒固定设置在实验平台上，实验平台一端的下方设置有支撑架，实验平台通过旋转轴与支撑架转动连接，实验平台另一端的下方设置有用于支撑实验平台的龙门架，实验平台的下方还设置有能够推动实验平台以旋转轴为轴转动的液压装置，位于常规流动压降测试段和变质量流动压降测试段之间的模拟井筒的中心线与旋转轴的轴线垂直。

数据采集装置包括流量计、压力传感器、压差传感器，与流量计、压力传感器和压差传感器连接的数据采集卡。

内管的整个外表面设置的目尼龙纱网为10层。

沿着内管的轴线方向，内管的管壁上的射孔为螺旋式射孔，射孔的相位角为45°，或90°，或180°。

内管管壁上的射孔的直径为5mm，或10mm，或20mm。

沿着内管的轴线方向，内管的管壁上的射孔的密度为8～9个/米，或16～18个/米，或32～36个/米。

还包括结构相同的第一入流缓冲罐、第二入流缓冲罐和第三入流缓冲罐，第一入流缓冲罐含有罐体，罐体为两端封闭的筒形，第一入流缓冲罐还含有从罐体的第一封闭端伸入罐体内部并与罐体内部连通的第一入流缓冲罐输入管，在第一封闭端，第一入流缓冲罐输入管的周围设置有多个连通罐体内部的第一入流缓冲罐孔眼，供气装置的气路支管线与第一入流缓冲罐输入管连通，第一入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔连通，供油装置的油路支管线与第二入流缓冲罐输入管连通，第二入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔连通，供水装置的水路支管线与第三入流缓冲罐输入管连通，第三入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔连通。

第一入流缓冲罐含有8个第一入流缓冲罐孔眼，第二入流缓冲罐含有8个第二入流缓冲罐孔眼，第三入流缓冲罐含有8个第三入流缓冲罐孔眼，外管上含有8个入流孔，8个第一入流缓冲罐孔眼分别与8个入流孔对应连通，8个第二入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔对应连通，8个第三入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔对应连通。

供气装置包括空气压缩机，空气压缩机依次经过第四缓冲罐、第一球阀、第一浮子流量计、第一精密调节阀、第一逆止阀与气路主管线连通，空气压缩机还依次经过第五缓冲罐、第二球阀、第二浮子流量计、第二精密调节阀、第二逆止阀与气路支管线连通。

本发明的有益效果是：

1、可以模拟不同的完井参数对井筒复杂流动的影响规律，如射孔相位角、射孔直径、射孔的密度、环空是否充填砾石等。

2、可以同时模拟常规管道流体流动以及井筒变质量流动，便于后续的数据对比及分析。

3、可以模拟单相流体、气液两相流体、油水两相流体及油气水三相流体流动，所模拟的范围非常广泛。

4、大尺寸管道模拟的多相流体流动的流型更加丰富，所得到的实验数据亦更加准确且具有很好的应用性。

附图说明

下面结合附图对本发明所述的复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置作进一步详细的描述。

图1是本发明所述的模拟装置的总体结构示意图。

图2是变质量流动压降测试段的结构示意图。

图3是油气水三相流体混合器的结构示意图。

图4是实验平台的结构示意图。

图5是内管的体结构示意图。

图6是图5中A-A方向的剖视图。

图7是图5中B-B方向的剖视图。

图8是图5中C-C方向的剖视图。

图9是图5中D-D方向的剖视图。

图10是第一入流缓冲罐的结构示意图。

图11是图10中E-E方向的视图。

其中1.模拟井筒，11.入口稳定段，12.常规流动压降测试段，13.弯管连接段，14.变质量流动压降测试段，141.外管，142.内管，143.环形空腔，144.射孔，145.入流孔，15.出口稳定段，16.模拟井筒的入口端，17.模拟井筒的出口端，18.法兰，2.供气装置，21.气路主管线，22.气路支管线，23.第四缓冲罐，24.第五缓冲罐，25.第一球阀，26.第二球阀，27.第一浮子流量计，28.第二浮子流量计，29.第一精密调节阀，210.第二精密调节阀，211.第一逆止阀，212.第二逆止阀，213.包括空气压缩机，3.供油装置，31.油路主管线，32.油路支管线，33.螺杆泵，34.电磁流量计，35.储油罐，4.供水装置，41.水路主管线，42.水路支管线，45.储水罐，5.油气水三相流体混合器，51.油气水三相流体混合器的入口端，52.气相入口，53.水相入口，54.油气水三相流体混合器的出口端，55.放液阀接入口，56.安全阀接入口，57.压力表接入口，58.测温表接入口，6.实验平台，61.支撑架，62.龙门架，63.旋转轴，64.液压装置，65.定位销，66.钢桁架，71.第一入流缓冲罐，711.罐体，712.第一入流缓冲罐输入管，713.第一入流缓冲罐孔眼，714.罐内空腔，81.压差传感器，82.电导探针，83.数据采集卡，84.压力传感器，85.温度传感器，9.多相分离器，91.安全阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置进行详细说明。一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置，所述模拟装置包括U型管状的模拟井筒1，从模拟井筒的入口端16到模拟井筒的出口端17，模拟井筒1包括依次固定连接的入口稳定段11、筒形的常规流动压降测试段12、弯曲的弯管连接段13、变质量流动压降测试段14、出口稳定段15，从模拟井筒的入口端16到模拟井筒的出口端17模拟井筒1的内部导通，变质量流动压降测试段14包括外管141和套设在外管141内的内管142，外管141的两端与内管142的外壁密封连接，外管141与内管142之间形成封闭的环形空腔143，内管的入口端与弯管连接段13连接，内管的出口端与出口稳定段15连接，内管142的管壁上设置有多个连通环形空腔143和内管142内部的射孔144，外管141的管壁上设置有多个用于向环形空腔143内注入流体的入流孔145；所述模拟装置还包括供气装置2、供油装置3和供水装置4，供气装置2的气路主管线21、供油装置3的油路主管线31和供水装置4的水路主管线41均与模拟井筒的入口端16连通，供气装置2的气路支管线22、供油装置3的油路支管线32和供水装置4的水路支管线42均与变质量流动压降测试段14的入流孔145连通，模拟井筒1上还连接有用于采集模拟井筒内流体数据的数据采集装置，如图1、图2所示。

常规流动压降测试段12用于模拟常规管道流体流动、变质量流动压降测试段14用于模拟井筒变质量流动。供气装置2、供油装置3和供水装置4均可以分别被独立控制开启或关闭，通过分别控制供气装置、供油装置和供水装置的开关，该模拟装置便可以分别模拟单相流体、气液两相流体、油水两相流体及油气水三相流体的常规流动和变质量流动，整个模拟井筒为U型，更适合客观真实模拟现场实际井筒多相流体的流动情况。模拟井筒上还连接有用于采集模拟井筒内流体数据的数据采集装置，测量实验数据更加准确快速，更便于后续的数据对比及分析。另外，为便于观察和操作，模拟井筒1全部采用管径为5.5in左右的大尺寸透明有机玻璃管，并配有安全阀门，以防止管内的流压过高造成管路破裂等事故。

变质量流动压降测试段14由外管141和内管142等两部分组成。外管141注射段长度为2m，内径为9.5in，采用有机玻璃材料制造，如图2所示。外管顶端和低端各射开4个入流孔145，入流孔145用于注射流体。每个入流孔145均装有单向逆止阀，防止环形空腔143内的流体回流。外管还增添安全阀，防止环形空腔143内的流体压力过高导致外管爆裂。

供气装置2的气路主管线21、供油装置3的油路主管线31和供水装置4的水路主管线41通过筒形的油气水三相流体混合器5与模拟井筒的入口端16连通，油路主管线31与油气水三相流体混合器的入口端51连通，气路主管线21与油气水三相流体混合器侧壁上的气相入口52连通，水路主管线41与油气水三相流体混合器侧壁上的水相入口53连通，油气水三相流体混合器的出口端54与模拟井筒的入口端16连通。

油气水三相流体在进入模拟井筒1之间首先在油气水三相流体混合器5中提前预混合，可以使流体更加均匀，更加符合客观真实的地层情况。该油气水三相流体混合器5还可以作为气液、或液液两相流动的流体混合装置，在进行气液两相流动实验时，关闭油路主管线31和油路支管线32，或关闭水路主管线41和水路支管线42；在进行液液流动实验时，关闭气路主管线21和气路支管线22。油气水三相流体混合器5的主筒体管道的直径与和其连通的模拟井筒的入口端16的直径相同。油气水三相流体混合器5的筒体侧壁上还设置有放液阀接入口55、安全阀接入口56、压力表接入口57、测温表接入口58，如图3所示。放液阀接入口55连接有放液阀，用于维修清理油气水三相流体混合器5的筒体内部，具体是对气水三相流体混合器5的筒体内部注水清洗，然后通过放液阀放掉污水。

还包括实验平台6，模拟井筒1固定设置在实验平台6上，实验平台6一端的下方设置有支撑架61，实验平台6通过旋转轴63与支撑架61转动连接，实验平台6另一端的下方设置有用于支撑实验平台6的龙门架62，龙门架62与地面固定连接，实验平台6的下方还设置有能够推动实验平台6以旋转轴63为轴转动的液压装置64，位于常规流动压降测试段12和变质量流动压降测试段14之间的模拟井筒1的中心线与旋转轴63的轴线垂直，如图4所示。

实验平台6设置在钢桁架66上，钢桁架66总长为8m，宽0.7m，高1.2m。整个钢桁架66由龙门架62和支承架61支撑。通过调节液压装置64中的液压缸的长度，钢桁架可绕固定在支承架上的旋转轴63自由转动，从而实现实验平台0°～90°连续调节，用于模拟水平井、或竖直井。实验平台垂直于地面即倾角为90°时，可通过定位销65进行固定，从而保证实验的安全性。

数据采集装置包括流量计、压力传感器84、压差传感器81，与流量计、压力传感器和压差传感器连接的数据采集卡83。数据采集装置还包括电导探针82，温度传感器85。还包括与数据采集装置连接的用于数据监控及处理的计算机。压差传感器81设置于常规流动压降测试段12的两端，压差传感器81用于测量常规流动压降测试段12两端的压差，压差传感器81还设置于变质量流动压降测试段14的两端，压差传感器81还用于测量变质量流动压降测试段14两端的压差，电导探针82设置在弯管连接段13和出口稳定段15用于测量模拟井筒1内流体的含水率与含油率，如图1所示。

内管142用来模拟实际井筒完井段，总长为2m，首尾射孔间距为1.8m。本发明装置共考虑3种射孔相位角包括45°、90°、180°，射孔样式考虑现场最常用的螺旋射孔，即沿着内管142的轴线方向，内管142的管壁上的射孔144为螺旋式射孔，射孔144的相位角为45°，或90°，或180°，如图5、图6、图7、图8、图9所示的就是相位角为90°时的内管142；3种射孔直径包括5mm、10mm、20mm，即内管142管壁上的射孔144的直径为5mm，或10mm，或20mm；3种射孔密度包括8～9个/m、16～18个/m、32～36个/m，即沿着内管142的轴线方向，内管142的管壁上的射孔144的密度为8～9个/米，或16～18个/米，或32～36个/米。根据正交实验，优选制造出包括上述9个参数的9个完井模拟段。内管142的外表面均用100目的尼龙纱网缠绕10层左右，以求增大入流阻力，尽量保证内管孔眼的均匀入流，增加模拟的真实性。

还包括结构相同的第一入流缓冲罐71、第二入流缓冲罐72和第三入流缓冲罐73，第一入流缓冲罐71含有罐体711，罐体711为两端封闭的筒形，第一入流缓冲罐71还含有从罐体711的第一封闭端伸入罐体内部并与罐体内部的罐内空腔714连通的第一入流缓冲罐输入管712，在第封闭端，第一入流缓冲罐输入管712的周围设置有多个连通罐体711内部的第一入流缓冲罐孔眼713，供气装置2的气路支管线22与第一入流缓冲罐输入管712连通，第一入流缓冲罐孔眼713通过软管与入流孔145连通，供油装置3的油路支管线32与第二入流缓冲罐输入管连通，第二入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔145连通，供水装置4的水路支管线42与第三入流缓冲罐输入管连通，第三入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔145连通。罐体711的高为50cm，直径为25cm，如图10所示。罐体顶端注入流体，经罐体的缓冲后，流体从沿罐体上面的孔眼和连接入流孔145的橡胶软管流入到环形空腔143内，橡胶软管两端设计成快速接头样式，便于安装及拆卸。橡胶软管须耐高温。罐体的材质为无缝钢。增设缓冲罐后有利于流体平稳流入，增加实验模拟的真实性与准确性。

第一入流缓冲罐71含有8个第一入流缓冲罐孔眼713，第二入流缓冲罐72含有8个第二入流缓冲罐孔眼，第三入流缓冲罐73含有8个第三入流缓冲罐孔眼，外管141上含有8个入流孔145，8个第一入流缓冲罐孔眼713分别与8个入流孔145对应连通，8个第二入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔145对应连通，8个第三入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔145对应连通。如图10、图11所示。

第一入流缓冲罐孔眼713的内径为12mm，可分别用于注单相流体、两相流体乃至三相流体，具体说明如下：

1、注入单相流体时，则使用1个缓冲罐，外管141的上下两排共8个入流孔145同时被注入流体。

2、注入两相流体时，则使用2个缓冲罐，外管141的上排4个入流孔145注入密度较大的流体，套管141的下排4个入流孔145注入密度较小的流体，此时这2个罐体须关闭对称位置上的4个孔眼，仅留其余4个孔眼。

3、注入三相流体时，则使用3个缓冲罐，外管141的上下两排共8个入流孔145同时被注入流体，上排的1号、3号入流孔145注油或水，2号、4号入流孔145注水或油，下排的入流孔145则全部用于注气，此时须关闭各个缓冲罐上面相应的孔眼。

这种注入流体方式模拟效果更好，有利于增加实验模拟的真实性与准确性。

供气装置2包括空气压缩机213，空气压缩机213依次经过第四缓冲罐23、第一球阀25、第一浮子流量计27、第一精密调节阀29、第一逆止阀211与气路主管线21连通，空气压缩机213还依次经过第五缓冲罐24、第二球阀26、第二浮子流量计28、第二精密调节阀210、第二逆止阀212与气路支管线22连通。

供油装置3包括储油罐35，储油罐35依次经过螺杆泵33、电磁流量计34与油路主管线31连通，储油罐35依次经过螺杆泵33、电磁流量计34与油路支管线32连通。

供水装置4包括储水罐45，储水罐45依次经过螺杆泵33、电磁流量计34与水路主管线41连通，储油罐35依次经过螺杆泵33、电磁流量计34与水路支管线42连通。

为了保证实验流体的正常循环，本发明所述的模拟装置还包括一套油气水分离装置，即图1中的多相分离器9，用于及时分离实验流体。多相分离器9能够将模拟井筒流出的多项混合流体分离成单相流体，如可以分离出水和油，经过多相分离器9分离后的水将流回到储水罐45中，分离后的油将流回到储油罐35中。

该复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置的运行方式如下，选择所要模拟的流体，如模拟油气水三相流体变质量流动。开启供气装置2、供油装置3、供水装置4，油气水三相流体依次经过气路主管线21、油路主管线31、水路主管线41和油气水三相流体混合器5后进入模拟井筒1的入口稳定段11，同时油气水三相流体依次经过气路支管线22、油路支管线32和水路支管线42进入环形空腔143，数据采集装置及计算机对模拟井筒内的流体数据进行采集和处理，然后流体从模拟井筒的出口端17流出并进入多相分离器9，经过多相分离器9分离后的水将流回到储水罐45中，分离后的油将流回到储油罐35中。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。

Claims (9)

1.一种复杂结构井井筒油气水三相流体变质量流动的模拟装置，其特征在于：所述模拟装置包括U型管状的模拟井筒(1)，从模拟井筒的入口端(16)到模拟井筒的出口端(17)，模拟井筒(1)包括依次固定连接的入口稳定段(11)、筒形的常规流动压降测试段(12)、弯曲的弯管连接段(13)、变质量流动压降测试段(14)、出口稳定段(15)，从模拟井筒的入口端(16)到模拟井筒的出口端(17)模拟井筒(1)的内部导通，变质量流动压降测试段(14)包括外管(141)和套设在外管(141)内的内管(142)，外管(141)的两端与内管(142)的外壁密封连接，外管(141)与内管(142)之间形成封闭的环形空腔(143)，内管的入口端与弯管连接段(13)连接，内管的出口端与出口稳定段(15)连接，内管(142)的管壁上设置有多个连通环形空腔(143)和内管(142)内部的射孔(144)，外管(141)的管壁上设置有多个用于向环形空腔(143)内注入流体的入流孔(145)；所述模拟装置还包括供气装置(2)、供油装置(3)和供水装置(4)，供气装置(2)的气路主管线(21)、供油装置(3)的油路主管线(31)和供水装置(4)的水路主管线(41)均与模拟井筒的入口端(16)连通，供气装置(2)的气路支管线(22)、供油装置(3)的油路支管线(32)和供水装置(4)的水路支管线(42)均与变质量流动压降测试段(14)的入流孔(145)连通，模拟井筒(1)上还连接有用于采集模拟井筒内流体数据的数据采集装置；

所述模拟装置还包括实验平台(6)，模拟井筒(1)固定设置在实验平台(6)上，实验平台(6)一端的下方设置有支撑架(61)，实验平台(6)通过旋转轴(63)与支撑架(61)转动连接，实验平台(6)另一端的下方设置有用于支撑实验平台(6)的龙门架(62)，实验平台(6)的下方还设置有能够推动实验平台(6)以旋转轴(63)为轴转动的液压装置(64)，位于常规流动压降测试段(12)和变质量流动压降测试段(14)之间的模拟井筒(1)的中心线与旋转轴(63)的轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：供气装置(2)的气路主管线(21)、供油装置(3)的油路主管线(31)和供水装置(4)的水路主管线(41)通过筒形的油气水三相流体混合器(5)与模拟井筒的入口端(16)连通，油路主管线(31)与油气水三相流体混合器的入口端(51)连通，气路主管线(21)与油气水三相流体混合器侧壁上的气相入口(52)连通，水路主管线(41)与油气水三相流体混合器侧壁上的水相入口(53)连通，油气水三相流体混合器的出口端(54)与模拟井筒的入口端(16)连通。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：数据采集装置包括流量计、压力传感器、压差传感器，与流量计、压力传感器和压差传感器连接的数据采集卡。

4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：内管(142)的整个外表面设置的100目尼龙纱网为10～20层。

5.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：沿着内管(142)的轴线方向，内管(142)的管壁上的射孔(144)为螺旋式射孔，射孔(144)的相位角为45°，或90°，或180°。

6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：内管(142)管壁上的射孔(144)的直径为5mm，或10mm，或20mm。

7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：沿着内管(142)的轴线方向，内管(142)的管壁上的射孔(144)的密度为8～9个/米，或16～18个/米，或32～36个/米。

8.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：还包括结构相同的第一入流缓冲罐(71)、第二入流缓冲罐(72)和第三入流缓冲罐(73)，第一入流缓冲罐(71)含有罐体(711)，罐体(711)为两端封闭的筒形，第一入流缓冲罐(71)还含有从罐体(711)的第一封闭端伸入罐体内部并与罐体内部连通的第一入流缓冲罐输入管(712)，在第一封闭端，第一入流缓冲罐输入管(712)的周围设置有多个连通罐体(711)内部的第一入流缓冲罐孔眼(713)，供气装置(2)的气路支管线(22)与第一入流缓冲罐输入管(712)连通，第一入流缓冲罐孔眼(713)通过软管与入流孔(145)连通，供油装置(3)的油路支管线(32)与第二入流缓冲罐输入管连通，第二入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔(145)连通，供水装置(4)的水路支管线(42)与第三入流缓冲罐输入管连通，第三入流缓冲罐孔眼通过软管与入流孔(145)连通。

9.根据权利要求8所述的模拟装置，其特征在于：第一入流缓冲罐(71)含有8个第一入流缓冲罐孔眼(713)，第二入流缓冲罐(72)含有8个第二入流缓冲罐孔眼，第三入流缓冲罐(73)含有8个第三入流缓冲罐孔眼，外管(141)上含有8个入流孔(145)，8个第一入流缓冲罐孔眼(713)分别与8个入流孔(145)对应连通，8个第二入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔(145)对应连通，8个第三入流缓冲罐孔眼也分别与8个入流孔(145)对应连通。