CN207937143U - 一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及油气储运技术领域的一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，它主要由小型电磁式空气泵、球阀A、气体流量计、压力传感器A、计算机监测系统、高速摄像机、波形管、压力传感器B、混合物出口、球阀B、气液两相分离器、底座、可开式接头、混合物进口、液体流量计、水泵、球阀C、贮油罐、45°斜管和直角斜管组成。贮油罐依次与球阀C、水泵、液体流量计相连后与小型电磁式空气泵、球阀A、气体流量计并联后一起和混合物进口相连；混合物出口与球阀B、气液两相分离器和贮油罐相连。本实用新型模拟效果好，能很好的模拟油气混输过程中遇到不同复杂地形时段塞流出现前后流态变化情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气储运技术领域的一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置。
背景技术
用一条管路输送一口或多口油井所产生的原油及其伴生气的管路称为油气混输管路。油气混输在海洋、极地、沙漠、近海气田得到了大量的运用，在油气混输过程中，油气两相会因油气比，高程、流量、管道倾斜角度等因素的变化导致管道内气液混合后会发生不同的流型，可能会有气泡流、段塞流、环状流、雾状流和气团流等，其中段塞流是最常见的一种流态。段塞流的特点主要是气液交替流动，气泡分散在整个管道流通面积内，分层液膜在气团下方沿管底流动。在油气混输过程中出现段塞流会加大沿线压力，管壁腐蚀，使油气管道承受间接性冲击应力并伴随强烈的振动，使终端分离器发生断流或溢流现象，严重时导致下游工艺装置难以正常工作。因此，对于复杂地形的产生会给油气混输过程中产生段塞流后会怎样变化有必要发明一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，对复杂地形产生后段塞流变化情况进行实验研究，这将为现场防止段塞流产生提供实际意义。
发明内容
本实用新型目的是：提供了一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，主要由小型电磁式空气泵、球阀A、气体流量计、压力传感器A、计算机监测系统、高速摄像机、波形管、压力传感器B、混合物出口、球阀B、气液两相分离器、底座、可开式接头、混合物进口、液体流量计、水泵、球阀C、贮油罐、45°斜管和直角斜管组成。贮油罐依次与球阀C、水泵、液体流量计相连后与小型电磁式空气泵、球阀A、气体流量计并联后一起和混合物进口相连；混合物出口与球阀B、气液两相分离器和贮油罐相连。可开式接头采用可打开式设计，实验过程中可通过打开可开式接头更换不同管道进行实验；波形管、45°斜管和直角斜管为三个直径相同的管道；在波形管、45°斜管和直角斜管的左右两端分别设有两个压力传感器A和压力传感器B，其与计算机监测系统相连。波形管、45°斜管和直角斜管都采用透明亚克力玻璃制作而成，承压1.5MPa，整个实验过程中所使用的球阀都为相同的球阀；在整个实验过程中小型电磁式空气泵产生的气体模拟实际工况下油气混输中的气体，贮油罐内的成品油模拟实际工况下油气混输中的成品油，波形管、45°斜管和直角斜管分别模拟实际工况下油气混输过程中遇到的复杂地形。
本实用新型的优点：模拟效果好，能清楚的模拟出油气混输遇到复杂地形后如何诱发段塞流及出现段塞流前后流态变化情况。
附图说明
图1是本实用新型一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置的结构示意图。
图2是45°斜管的结构示意图。
图3是直角斜管的结构示意图。
图中：1.小型电磁式空气泵，2.球阀A，3.气体流量计，4.压力传感器A，5.计算机监测系统，6.高速摄像机，7.波形管，8.压力传感器B，9.混合物出口，10.球阀B，11.气液两相分离器，12.底座，13.可开式接头，14.混合物进口，15.液体流量计，16.水泵，17.球阀C，18.贮油罐，19.45°斜管，20.直角斜管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，主要由小型电磁式空气泵1、球阀A2、气体流量计3、压力传感器A4、计算机监测系统5、高速摄像机6、波形管7、压力传感器B8、混合物出口9、球阀B10、气液两相分离器11、底座12、可开式接头13、混合物进口14、液体流量计15、水泵16、球阀C17、贮油罐18、45°斜管19和直角斜管20组成。贮油罐18依次与球阀C17、水泵16、液体流量计15相连后与小型电磁式空气泵1、球阀A2、气体流量计3并联后一起和混合物进口14相连；混合物出口9与球阀B10、气液两相分离器11和贮油罐18相连。
如图1、图2、图3所示，具体模拟过程为：首先依次打开球阀A2、球阀C17和水泵16，同时将球阀A2、球阀C17开度调到最大，使油依次通过水泵16加压，液体流量计15计量后与气体一起从混合物进口14进入波形管7，油气混合物在波形管7内从左向右流动，此时模拟实际工况下油气混输遇到的丘陵及山地地形。油气混合物从波形管7右端的混合物出口9流出后进入气液两相分离器11进行分离，分离出的气体直接排放到大气中，分离出的液体直接流回贮油罐18进行循环使用。循环一段时间，待计算机监测系统5内显示的压力趋于稳定后，记录此时的压力，通过高速摄像机6记录了油气两相进入波形管7后段塞流出现前后流态变化情况，继续循环2分钟后关闭水泵16、小型电磁式空气泵1、球阀A2和球阀C17。接着打开可开式接头13，将波形管7依次换成45°斜管19和直角斜管20进行重复上述模拟实验，此时分别模拟盆地和高原地形；通过计算机监测系统5记录对应实验过程中压力变化情况，通过高速摄像机6记录对应实验过程中段塞流出现前后流态变化情况，其实验结果将为现场实际防止段塞流形成具有指导意义，即整个实验模拟过程结束。
Claims (4)
1.一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，主要由小型电磁式空气泵(1)、球阀A(2)、气体流量计(3)、压力传感器A(4)、计算机监测系统(5)、高速摄像机(6)、波形管(7)、压力传感器B(8)、混合物出口(9)、球阀B(10)、气液两相分离器(11)、底座(12)、可开式接头(13)、混合物进口(14)、液体流量计(15)、水泵(16)、球阀C(17)、贮油罐(18)、45°斜管(19)和直角斜管(20)组成，其特征在于：贮油罐(18)依次与球阀C(17)、水泵(16)、液体流量计(15)相连后与小型电磁式空气泵(1)、球阀A(2)、气体流量计(3)并联后一起和混合物进口(14)相连；混合物出口(9)与球阀B(10)、气液两相分离器(11)和贮油罐(18)相连。
2.根据权利要求1所述的一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，其特征在于：可开式接头(13)采用可打开式设计，实验过程中可通过打开可开式接头(13)更换不同管道进行实验；波形管(7)、45°斜管(19)和直角斜管(20)为三个直径相同的管道；在波形管(7)、45°斜管(19)和直角斜管(20)的左右两端分别设有两个压力传感器A(4)和压力传感器B(8)，其与计算机监测系统(5)相连。
3.根据权利要求1所述的一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，其特征在于：波形管(7)、45°斜管(19)和直角斜管(20)都采用透明亚克力玻璃制作而成，承压1.5MPa，整个实验过程中所使用的球阀都为相同的球阀。
4.根据权利要求1所述的一种模拟不同地形对油气混输诱发段塞流影响的实验装置，其特征在于：在整个实验过程中小型电磁式空气泵(1)产生的气体模拟实际工况下油气混输中的气体，贮油罐(18)内的成品油模拟实际工况下油气混输中的成品油，波形管(7)、45°斜管(19)和直角斜管(20)分别模拟实际工况下油气混输过程中遇到的复杂地形。
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