CN111638156B - 溶气油水混合液的粘壁试验装置和粘壁试验方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种溶气油水混合液的粘壁试验装置及粘壁试验方法，属于油田油气集输领域。该粘壁试验装置包括搅拌罐、第一流量计、第一泵、测试管、气液分离器、储气罐、第一阀门、第二阀门、第三阀门、补油罐、补油泵、第一压力表、第二压力表、第一温度计、第二温度计，通过设置有补油罐和补油泵，由补油泵对搅拌罐进行补油，弥补在测试管内的油的损失，使第一泵泵出的油的含水率能够保持稳定，并且气液分离器分离的天然气进入储气罐后，经增压，通过设置第三阀门，向第一泵泵出的油水混合液中补充天然气，使油水混合液中的气液比也保持稳定，从而能够准确确定出在不同含水率和气液比下的粘壁温度和粘壁速率。

Description

溶气油水混合液的粘壁试验装置和粘壁试验方法

技术领域

本公开涉及油田油气集输领域，特别涉及一种溶气油水混合液的粘壁试验装置和粘壁试验方法。

背景技术

随着国内大部分油田进入高含水阶段，产液的流动特征发生较大变化，形成了不加热集输的有利条件。研究表明，制约不加热集输边界条件的主要影响因素是粘壁温度和粘壁速率，由于油液中的含水率和气液比对粘壁温度和粘壁速率都会产生一定的影响，对于不同的井，或是同一井在不同的开采时期，油液中含水率和气液比均可能不同，如果能准确测量井口采出液的粘壁温度和粘壁速率，可以有效制定不加热集输的边界条件和保障措施。

发明内容

本公开实施例提供了一种溶气油水混合液的粘壁试验装置和粘壁试验方法，能够便于确定粘壁温度或粘壁速率。所述技术方案如下：

一方面，本公开实施例提供了一种溶气油水混合液的粘壁试验装置，包括搅拌罐、第一流量计、第一泵、测试管、气液分离器、储气罐、第一阀门、第二阀门、第三阀门、补油罐、补油泵、第一压力表、第二压力表、第一温度计、第二温度计，所述第一阀门的进口与所述搅拌罐连通，所述第一阀门的出口与所述第一泵的进口连通，所述第一泵的出口与所述测试管的进口连通，所述测试管的出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的油液出口与所述搅拌罐连通，所述第一流量计位于所述搅拌罐和所述测试管之间的管路上，所述气液分离器的气体出口与所述储气罐连通，所述储气罐与所述第二阀门的进口连通，所述第二阀门的出口与所述搅拌罐连通，所述储气罐还与所述第三阀门的进口连通，所述第三阀门的出口与第一泵的出口连通，所述第一压力表和所述第一温度计安装在所述测试管的进口处，所述第二压力表和所述第二温度计安装在所述测试管的出口处，所述补油罐通过所述补油泵与所述搅拌罐连通。

可选地，所述搅拌罐的外壁上具有封闭的搅拌罐水浴腔，所述补油罐的外壁上具有封闭的补油罐水浴腔，所述粘壁试验装置还包括第一水浴槽和第二泵，所述搅拌罐水浴腔和所述补油罐水浴腔均与所述第一水浴槽连通，所述搅拌罐水浴腔和所述补油罐水浴腔相互连通，所述第二泵连通于所述补油罐水浴腔和所述第一水浴槽之间或所述搅拌罐水浴腔和所述第一水浴槽之间。

可选地，所述测试管外具有封闭的测试管水浴腔，所述粘壁试验装置还包括第二水浴槽和第三泵，所述第三泵的进口与所述第二水浴槽连通，所述第三泵的出口与所述测试管水浴腔连通，所述测试管水浴腔与所述第二水浴槽连通。

可选地，所述粘壁试验装置还包括第二流量计，所述第二流量计连通在所述第三阀门的出口和所述第一泵的出口之间。

可选地，所述粘壁试验装置还包括连通在所述气液分离器和所述储气罐之间的缓冲气罐和压缩机，所述缓冲气罐与所述气液分离器的气体出口连通，所述压缩机的进口与所述缓冲气罐连通，所述压缩机的出口与所述储气罐连通。

可选地，所述粘壁试验装置还包括第四阀门和第五阀门，所述第四阀门连通在所述第一泵的出口和所述测试管的进口之间，所述第五阀门连通在所述测试管的出口和所述气液分离器的进口之间。

可选地，所述粘壁试验装置还包括控制器，所述控制器与所述补油泵连接，用于控制所述补油泵的补油速率。

可选地，所述第一泵和所述补油泵均为蠕动泵。

可选地，所述第二阀门和所述第三阀门均为流量调节阀。

另一方面，本公开实施例还提供了一种溶气油水混合液的粘壁试验方法，所述方法采用如前一方面所述的溶气油水混合液的粘壁试验装置，所述方法包括：

在搅拌罐内倒入脱水原油及水，利用所述搅拌罐搅拌原油和水10min，使之混合均匀；

开启第二阀门，通过储气罐向所述搅拌罐中注入天然气，使天然气溶解到油水混合液中，关闭所述第二阀门；

开启第一泵，使溶解有天然气的油水混合液在所述搅拌罐和测试管之间循环流动，并通过开启第三阀门，向循环的油水混合液中补充天然气；

通过第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计进行压力和温度的检测；

在所述第一温度计和所述第二温度计的温度稳定且所述第一压力表和所述第二压力表的差值稳定后，继续持续进行温度和压力检测，以所述第一压力表和所述第二压力表的差值突然增大时，所述第一温度计和所述第二温度计所测温度的平均值作为粘壁温度。

可选地，所述方法还包括：

确定气液两相雷诺数；

根据确定出的气液两相雷诺数确定测试管内的流动状态；

根据油液附着后的测试管内径与所述测试管内的流动状态的关系确定出油液附着后的测试管内径；

根据油液附着后的测试管内径、测试管的初始内径确定粘壁速率。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过设置搅拌罐，可以对搅拌罐内的油液进行充分的搅拌，使搅拌罐内的油、水可以充分混合。通过设置储气罐，储气罐通过第二阀门与搅拌罐连通，在开始试验前，可以向搅拌罐中注入一定的天然气，使天然气溶入油水混合液中。通过设置第一阀门和第一泵，可以在进行试验时，开启第一阀门，由第一泵将搅拌罐中的油水混合液泵出，通过设置测试管，测试管的进口与第一泵的出口连通，使第一泵泵出的油水混合液能够进入测试管，油水混合液中的部分油在通过测试管时附着到测试管的内壁上，通过设置第一流量计，根据流量可以确定出气液两相雷诺数，判定测试管内的流动状态，通过设置第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计，在判定测试管内的流动状态后可以根据第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计的测量结果，确定出测试管内油液的粘壁厚度，结合测试的时间便可以确定出粘壁速率，同时根据第一温度计和第二温度计还可以确定出粘壁温度。通过设置气液分离器能够将流出测试管的油水混合液进行油气分离，分离出的油和水可以重新进入搅拌罐进行充分混合，通过设置有补油罐和补油泵，由补油泵对搅拌罐进行补油，弥补在测试管内的油的损失，使第一泵泵出的油的含水率能够保持稳定，并且气液分离器分离的天然气进入储气罐后，通过设置第三阀门，向第一泵泵出的油水混合液中补充天然气，使油水混合液中的气液比也保持稳定，从而能够准确确定出在不同含水率和气液比下的粘壁温度或粘壁速率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验装置的结构示意图。如图1所示，该溶气油水混合液的粘壁试验装置包括搅拌罐11、第一流量计12、第一泵13、测试管14、气液分离器15、储气罐16、第一阀门17、第二阀门18、第三阀门19、补油罐20、补油泵21、第一压力表22、第二压力表23、第一温度计24、第二温度计25。

第一阀门17的进口与搅拌罐11连通，第一阀门17的出口与第一泵13的进口连通，第一泵13的出口与测试管14的进口连通，测试管14的出口与气液分离器15的进口连通，气液分离器15的油液出口与搅拌罐11连通，第一流量计12位于搅拌罐11和测试管14之间的管路上。

气液分离器15的气体出口与储气罐16连通，储气罐16与第二阀门18的进口连通，第二阀门18的出口与搅拌罐11连通，储气罐16还与第三阀门19的进口连通，第三阀门19的出口与第一泵13的出口连通。

第一压力表22和第一温度计24安装在测试管14的进口处，第二压力表23和第二温度计25安装在测试管14的出口处。

补油罐20通过补油泵21与搅拌罐11连通。

通过设置搅拌罐，可以对搅拌罐内的油液进行充分的搅拌，使搅拌罐内的油、水可以充分混合。通过设置储气罐，储气罐通过第二阀门与搅拌罐连通，在开始试验前，可以向搅拌罐中注入一定的天然气，使天然气溶入油水混合液中。通过设置第一阀门和第一泵，可以在进行试验时，开启第一阀门，由第一泵将搅拌罐中的油水混合液泵出，通过设置测试管，测试管的进口与第一泵的出口连通，使第一泵泵出的油水混合液能够进入测试管，油水混合液中的部分油在通过测试管时附着到测试管的内壁上，通过设置第一流量计，根据流量可以确定出气液两相雷诺数，判定测试管内的流动状态，通过设置第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计，在判定测试管内的流动状态后可以根据第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计的测量结果，确定出测试管内油液的粘壁厚度，结合测试的时间便可以确定出粘壁速率，同时根据第一温度计和第二温度计还可以确定出粘壁温度。通过设置气液分离器能够将流出测试管的油水混合液进行油气分离，分离出的油和水可以重新进入搅拌罐进行充分混合，通过设置有补油罐和补油泵，由补油泵对搅拌罐进行补油，弥补在测试管内的油的损失，使第一泵泵出的油的含水率能够保持稳定，并且气液分离器分离的天然气进入储气罐后，通过设置第三阀门，向第一泵泵出的油水混合液中补充天然气，使油水混合液中的气液比也保持稳定，从而能够准确确定出在不同含水率和气液比下的粘壁温度和粘壁速率。

如图1所示，搅拌罐11的外壁上可以具有封闭的搅拌罐水浴腔111，补油罐20的外壁上具有封闭的补油罐水浴腔201。该粘壁试验装置还包括第一水浴槽26和第二泵27，搅拌罐水浴腔111和补油罐水浴腔201均与第一水浴槽26连通，搅拌罐水浴腔111和补油罐水浴腔201相互连通，第二泵27连通于补油罐水浴腔201和第一水浴槽26之间。通过第二泵27在搅拌罐水浴腔111、补油罐水浴腔201和第一水浴槽26之间形成一个水循环，可以调整搅拌罐11和补油罐20内液体的温度，并使温度可以维持恒定，有利于试验的进行，使试验结果更加准确。并且搅拌罐水浴腔111和补油罐水浴腔201共用第一水浴槽26，能够使搅拌罐11和补油罐20内液体的温度相同，这样油液由补油罐20补充到搅拌罐11时不会对搅拌罐11内液体的温度造成影响，使搅拌罐11内液体温度的控制更加准确。

在本公开实施例另一种可能的实现方式中，第二泵27也可以连通于搅拌罐水浴腔111和第一水浴槽26之间。

这里封闭的搅拌罐水浴腔111中的封闭，是指搅拌罐水浴腔111与外界隔离，且搅拌罐水浴腔111与搅拌罐11内容纳油水混合液的空腔也隔离。搅拌罐水浴腔111可以围绕搅拌罐11内容纳油水混合液的空腔，以增大搅拌罐水浴腔111和搅拌罐11内容纳油水混合液的空腔的热交换面积，更好地维持油水混合液温度的稳定。除第一水浴槽26、补油罐水浴腔201和第二泵27外，其他结构与搅拌罐11连通，例如第一阀门17的进口与搅拌罐11连通，均指的是与搅拌罐11内容纳油水混合液的空腔连通，而非与搅拌罐水浴腔111连通。

搅拌罐11内的搅拌器可以是四叶平桨式搅拌器，搅拌器位于搅拌罐11内容纳油水混合液的空腔中。

同样的，封闭的补油罐水浴腔201中的封闭，是指补油罐水浴腔201与外界隔离，且补油罐水浴腔201与补油罐20内容纳油液的空腔也隔离。补油罐水浴腔201可以围绕补油罐20内容纳油液的空腔，以增大补油罐水浴腔201和补油罐20内容纳油液的空腔的热交换面积，更好地维持油液温度的稳定。除第一水浴槽26、搅拌罐水浴腔111和第二泵27外，其他结构与补油罐20连通，例如补油泵21的进口与补油罐20连通，均指的是与补油罐20内容纳油液的空腔连通，而非与补油罐水浴腔201连通。

可选地，第一泵13和补油泵21均可以为蠕动泵。较之离心泵和螺杆泵，蠕动泵对油流的剪切影响较小，能够较大程度地减少剪切对原油改性效果的破坏，使试验结果更加准确。

如图1所示，粘壁试验装置还可以包括控制器36，控制器36与补油泵21连接，控制器36可以用于控制补油泵21的补油速率。通过控制器36控制补油泵21以适宜的补油速率向搅拌罐11补充油液，使第一泵13泵出的油水混合液中的含水率维持稳定，并使含水率可以保持在试验所需要的数值。

控制器36还可以与第一压力表22、第二压力表23、第一温度计24和第二温度计25中的至少一个连接，控制器36可以获取相应的参数，根据获取的参数确定出补油速率，以控制补油泵21补油。

示例性地，控制器36可以根据如下等式确定补油速率：

其中，dv为补油速率，ml/min；d₀为测试管的初始内径，mm；

为粘壁速率，mm/min；dt为试验时间，min；L为测试管的轴向长度，m。

粘壁速率

可以采用如下方式确定：

首先根据如下等式确定气液两相雷诺数R_e：

其中，R_e为气液两相雷诺数；Q_ml为液体的质量流量，kg/；η＝Q_m/Q_ml，Q_m为气液总质量流量；μ为油气混合液的动力粘度，Pa·s。由于液体的质量流量和气液总质量流量相差很小，因此为了便于计算，可以近似认为η＝1。

然后根据确定出的气液两相雷诺数确定流动状态，再根据对应流动状态的关系式确定出油液附着后的测试管内径，其中，流动状态包括层流区、紊流光滑区和紊流混合摩擦区。

若流动状态为层流区，相应的关系式如下：

若流动状态为紊流光滑区，相应的关系式如下：

若流动状态为紊流混合摩擦区，相应的关系式如下：

其中，P₁为测试管进口处的压力，Pa；P₂为测试管出口处的压力，Pa；Z为油田伴生气的压缩因子；T_av为测试管内的平均温度，K；δ_g为标准条件下测试管内气体的相对密度；d_t为油液附着后的测试管内径，mm。

之后，可以根据如下等式得到粘壁厚度：

其中，δ为粘壁厚度，mm。

在确定出粘壁厚度后，可以采用如下关系式确定出粘壁速率：

其中，

为粘壁速率，mm/min；Pa。即粘壁速率为粘壁厚度与粘壁时间的比值。

上述关系式中的部分量至少可以通过本公开实施例所提供的试验装置得到，例如测试管进口处的压力P₁，测试管出口处的压力P₂。上述关系式中的部分量也可以通过本公开实施例所提供的试验装置得到的量计算得到，例如测试管内的平均温度T_av，可以是第一温度计所测得的温度和第二温度计所测得的温度的平均值。

如图1所示，测试管14外可以具有封闭的测试管水浴腔141，粘壁试验装置还包括第二水浴槽28和第三泵29，第三泵29的进口与第二水浴槽28连通，第三泵29的出口与测试管水浴腔141连通，测试管水浴腔141与第二水浴槽28连通。通过第三泵29在第二水浴槽28和测试管水浴腔141之间形成一个水循环，可以调整测试管14管壁的温度，使管壁的温度维持在试验所需要的温度，从而使得油液流经测试管14时，部分油液能够附着到测试管14的管壁上。

这里封闭的测试管水浴腔141中的封闭，是指测试管水浴腔141与外界隔离，且测试管水浴腔141与测试管14内供油水混合液流经的通道也隔离。测试管水浴腔141可以围绕测试管14内供油水混合液流经的通道，以增大测试管水浴腔141和测试管14管壁的热交换面积，更好地维持管壁温度的稳定。除第二水浴槽28和第三泵29外，其他结构与测试管14连通，例如第一泵13的出口与测试管14的进口连通，均指的是与测试管14内供油水混合液流经的通道连通，而非与测试管水浴腔141连通。

测试管14可以是采用制作不加热集输管道的材料制作的管道，以使试验结果更准确。

如图1所示，粘壁试验装置还可以包括第二流量计30。第二流量计30连通在第三阀门19的出口和第一泵13的出口之间。通过设置第二流量计30，可以测量出向第一泵13泵出的油水混合液补充的天然气的量，方便对天然气的补充量进行控制。

可选地，第三阀门19可以为流量调节阀，这样在根据第二流量计30确定补充的天然气流量过大或过小时，可以通过第三阀门19准确进行流量调节。

同样的，前述的第二阀门18也可以为流量调节阀，以便于在试验开始前，控制向搅拌罐11内注入的天然气的量。

如图1所示，该粘壁试验装置还可以包括第四阀门34和第五阀门35。第四阀门34可以连通在第一泵13的出口和测试管14的进口之间，第五阀门35连通在测试管14的出口和气液分离器15的进口之间。在进行试验时，第四阀门34和第五阀门35开启，停止试验时第四阀门34和第五阀门35关闭。在对测试管14进行例如维修、清洗等操作时，可以通过第四阀门34和第五阀门35阻断油水混合液，避免油水混合液的泄漏。

第一阀门17、第四阀门34、第五阀门35均可以是闸阀，以方便快速开启和关断。

如图1所示，该粘壁试验装置还可以包括连通在气液分离器15和储气罐16之间的缓冲气罐32和压缩机33。缓冲气罐32与气液分离器15的气体出口连通，压缩机33的进口与缓冲气罐32连通，压缩机33的出口与储气罐16连通。从气液分离器15中分离出的天然气压力较低，通过缓冲气罐32对这部分天然气进行收集，压缩机33可以对缓冲气罐32收集的天然气进行加压，并将加压后的天然气送入储气罐进行循环使用。

图2是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验方法的流程图。该粘壁试验方法采用如图1所示的粘壁试验装置。如图2所示，该粘壁试验方法包括：

S11：在搅拌罐11内倒入脱水原油及水，利用搅拌罐11搅拌原油和水10min，使之混合均匀。

其中，水的量可以根据试验的含水率要求计算得到。

S12：开启第二阀门18，通过储气罐16向搅拌罐11中注入天然气，使天然气溶解到油水混合液中，关闭第二阀门18。

S13：开启第一泵13，使溶解有天然气的油水混合液在搅拌罐11和测试管14之间循环流动，并通过开启第三阀门19，向循环的油水混合液中补充天然气。

S14：通过第一压力表22、第二压力表23、第一温度计24和第二温度计25进行压力和温度的检测。

S15：在第一温度计24和第二温度计25的温度稳定且第一压力表22和第二压力表23的差值稳定后，继续持续进行温度和压力检测，以第一压力表22和第二压力表23的差值突然增大时，第一温度计24和第二温度计25所测温度的平均值作为粘壁温度。

其中，第一温度计24和第二温度计25的温度稳定，是指第一温度计24检测到的温度数值和第二温度计25检测到的温度数值在单位时间内的波动量不超过第一预设阈值，例如在1min内的波动量不超过1℃。

第一压力表22和第二压力表23的差值稳定，是指第一压力表22检测到的压力数值和第二压力表23检测到的压力数值的差值在单位时间内的波动量不超过第二预设阈值，例如在1min内的波动量不超过100Pa。

第一压力表22和第二压力表23的差值突然增大，是指第一压力表22检测到的压力数值和第二压力表23检测到的压力数值的差值在预设时长内增大到第三预设阈值，例如在10s内压差增大到2MPa。

图3是本公开实施例提供的一种溶气油水混合液的粘壁试验方法的流程图。该粘壁试验方法采用如图1所示的粘壁试验装置。如图3所示，该粘壁试验方法的步骤S21～S25与图2所示的粘壁试验方法的步骤S11～S15相同。图3所示的粘壁试验方法还包括：

S26：确定气液两相雷诺数。

可以根据前述的关系式(2)确定气液两相雷诺数。

S27：根据确定出的气液两相雷诺数确定测试管内的流动状态。

其中，流动状态包括层流区、紊流光滑区和紊流混合摩擦区。气液两相雷诺数的大小可以反应流动状态，因此可以根据步骤S26中得到的气液两相雷诺数确定流动状态。

S28：根据油液附着后的测试管内径与测试管内的流动状态的关系确定出油液附着后的测试管内径。

具体可以根据前述的关系式(3)～(5)之一确定油液附着后的测试管内径。

S29：根据油液附着后的测试管内径、测试管的初始内径确定粘壁速率。

具体可以根据前述的关系式(6)～(7)确定粘壁速率。

通过设置搅拌罐，可以对搅拌罐内的油液进行充分的搅拌，使搅拌罐内的油、水可以充分混合。通过设置储气罐，储气罐通过第二阀门与搅拌罐连通，在开始试验前，可以向搅拌罐中注入一定的天然气，使天然气溶入油水混合液中。通过设置第一阀门和第一泵，可以在进行试验时，开启第一阀门，由第一泵将搅拌罐中的油水混合液泵出，通过设置测试管，测试管的进口与第一泵的出口连通，使第一泵泵出的油水混合液能够进入测试管，油水混合液中的部分油在通过测试管时附着到测试管的内壁上，通过设置第一流量计，根据流量可以确定出气液两相雷诺数，判定测试管内的流动状态，通过设置第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计，在判定测试管内的流动状态后可以根据第一压力表、第二压力表、第一温度计和第二温度计的测量结果，确定出测试管内油液的粘壁厚度，结合测试的时间便可以确定出粘壁速率，同时根据第一温度计和第二温度计还可以确定出粘壁温度。通过设置气液分离器能够将流出测试管的油水混合液进行油气分离，分离出的油和水可以重新进入搅拌罐进行充分混合，通过设置有补油罐和补油泵，由补油泵对搅拌罐进行补油，弥补在测试管内的油的损失，使第一泵泵出的油的含水率能够保持稳定，并且气液分离器分离的天然气进入储气罐后，通过设置第三阀门，向第一泵泵出的油水混合液中补充天然气，使油水混合液中的气液比也保持稳定，从而能够准确确定出在不同含水率和气液比下的粘壁温度或粘壁速率。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种溶气油水混合液的粘壁试验装置，其特征在于，包括搅拌罐(11)、第一流量计(12)、第一泵(13)、测试管(14)、气液分离器(15)、储气罐(16)、第一阀门(17)、第二阀门(18)、第三阀门(19)、补油罐(20)、补油泵(21)、第一压力表(22)、第二压力表(23)、第一温度计(24)、第二温度计(25)、控制器(36)，

所述第一阀门(17)的进口与所述搅拌罐(11)连通，所述第一阀门(17)的出口与所述第一泵(13)的进口连通，所述第一泵(13)的出口与所述测试管(14)的进口连通，所述测试管(14)的出口与所述气液分离器(15)的进口连通，所述气液分离器(15)的油液出口与所述搅拌罐(11)连通，所述第一流量计(12)位于所述搅拌罐(11)和所述测试管(14)之间的管路上，

所述气液分离器(15)的气体出口与所述储气罐(16)连通，所述储气罐(16)与所述第二阀门(18)的进口连通，所述第二阀门(18)的出口与所述搅拌罐(11)连通，所述储气罐(16)还与所述第三阀门(19)的进口连通，所述第三阀门(19)的出口与第一泵(13)的出口连通，

所述第一压力表(22)和所述第一温度计(24)安装在所述测试管(14)的进口处，所述第二压力表(23)和所述第二温度计(25)安装在所述测试管(14)的出口处，

所述补油罐(20)通过所述补油泵(21)与所述搅拌罐(11)连通，所述控制器(36)与所述补油泵(21)连接，用于基于如下式子控制所述补油泵(21)的补油速率：

其中，dv为补油速率，ml/min；d₀为所述测试管(14)的初始内径，mm；

为粘壁速率，mm/min；dt为试验时间，min；L为所述测试管(14)的轴向长度，m。

2.根据权利要求1所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述搅拌罐(11)的外壁上具有封闭的搅拌罐水浴腔(111)，所述补油罐(20)的外壁上具有封闭的补油罐水浴腔(201)，所述粘壁试验装置还包括第一水浴槽(26)和第二泵(27)，所述搅拌罐水浴腔(111)和所述补油罐水浴腔(201)均与所述第一水浴槽(26)连通，所述搅拌罐水浴腔(111)和所述补油罐水浴腔(201)相互连通，所述第二泵(27)连通于所述补油罐水浴腔(201)和所述第一水浴槽(26)之间或所述搅拌罐水浴腔(111)和所述第一水浴槽(26)之间。

3.根据权利要求1所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述测试管(14)外具有封闭的测试管水浴腔(141)，所述粘壁试验装置还包括第二水浴槽(28)和第三泵(29)，所述第三泵(29)的进口与所述第二水浴槽(28)连通，所述第三泵(29)的出口与所述测试管水浴腔(141)连通，所述测试管水浴腔(141)与所述第二水浴槽(28)连通。

4.根据权利要求1所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述粘壁试验装置还包括第二流量计(30)，所述第二流量计(30)连通在所述第三阀门(19)的出口和所述第一泵(13)的出口之间。

5.根据权利要求1所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述粘壁试验装置还包括连通在所述气液分离器(15)和所述储气罐(16)之间的缓冲气罐(32)和压缩机(33)，所述缓冲气罐(32)与所述气液分离器(15)的气体出口连通，所述压缩机(33)的进口与所述缓冲气罐(32)连通，所述压缩机(33)的出口与所述储气罐(16)连通。

6.根据权利要求1所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述粘壁试验装置还包括第四阀门(34)和第五阀门(35)，所述第四阀门(34)连通在所述第一泵(13)的出口和所述测试管(14)的进口之间，所述第五阀门(35)连通在所述测试管(14)的出口和所述气液分离器(15)的进口之间。

7.根据权利要求1～6任一项所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述第一泵(13)和所述补油泵(21)均为蠕动泵。

8.根据权利要求1～6任一项所述的粘壁试验装置，其特征在于，所述第二阀门(18)和所述第三阀门(19)均为流量调节阀。

9.一种溶气油水混合液的粘壁试验方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1～8任一项所述的溶气油水混合液的粘壁试验装置，所述方法包括：

在搅拌罐(11)内倒入脱水原油及水，利用所述搅拌罐(11)搅拌原油和水10min，使之混合均匀；

开启第二阀门(18)，通过储气罐(16)向所述搅拌罐(11)中注入天然气，使天然气溶解到油水混合液中，关闭所述第二阀门(18)；

开启第一泵(13)，使溶解有天然气的油水混合液在所述搅拌罐(11)和测试管(14)之间循环流动，并通过开启第三阀门(19)，向循环的油水混合液中补充天然气；

通过第一压力表(22)、第二压力表(23)、第一温度计(24)和第二温度计(25)进行压力和温度的检测；

在所述第一温度计(24)和所述第二温度计(25)的温度稳定且所述第一压力表(22)和所述第二压力表(23)的差值稳定后，继续持续进行温度和压力检测，以所述第一压力表(22)和所述第二压力表(23)的差值突然增大时，所述第一温度计(24)和所述第二温度计(25)所测温度的平均值作为粘壁温度。

10.根据权利要求9所述的粘壁试验方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定气液两相雷诺数；

根据确定出的气液两相雷诺数确定测试管内的流动状态；

根据油液附着后的测试管内径与所述测试管内的流动状态的关系确定出油液附着后的测试管内径；

根据油液附着后的测试管内径、测试管的初始内径确定粘壁速率。

Images