CN207937329U - 一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置 - Google Patents
一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及油田开采技术领域的一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，它主要由贮油罐、球阀A、水泵、液体流量计、贮水罐、球阀B、电磁式空气泵、球阀C、气体流量计、岩屑漏斗、可开式套管、混合物进口、压力传感器A、激光测速仪、计算机监测系统、波形管、压力传感器B、混合物出口、球阀D、气液固三相分离器、电加热干燥器、岩屑收集桶和液液两相分离器组成。贮油罐与球阀A相连后与贮水罐、球阀B并联，接着与水泵、液体流量计串联，然后与电磁式空气泵、球阀C、气体流量计并联后与岩屑漏斗、混合物进口相连；混合物出口与球阀D、气液固三相分离器和液液两相分离器相连。本实用新型能真实模拟出实际冲蚀作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田开采技术领域的一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置。
背景技术
冲蚀是一种危害比较大的局部腐蚀现象，其对管道的腐蚀程度比单纯的腐蚀或者单纯的机械磨损严重的多。在海上油气开采过程中，海底多相流混输工艺越来越多的应用于其中。海上油气开采过程中由于海水的流动作用，使隔水管和油管出现弯曲，随着弯曲的出现，气液固多相流在弯曲管内流动的过程中会对油管产生冲蚀，不同的流速对油管的冲蚀作用是不同的。在海上油气开采的过程中，随着开采的不断进行，若井底气液固多相流在上返过程中会一直对于油管弯曲处产生冲蚀，且海水流速越大和油管弯曲越严重导致冲蚀越严重，但是对于气液固多相流流速为多大时，才能使混输管道使用时间最长，达到最优工况。对于海底混输管道多相流冲蚀影响若能发明一种模海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置进行实验研究，为今后海上油气开采混输工艺冲蚀研究做奠基，这将对现场实际开采工程具有重要意义。
发明内容
本实用新型目的是：提供了一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，主要由贮油罐、球阀A、水泵、液体流量计、贮水罐、球阀B、电磁式空气泵、球阀C、气体流量计、岩屑漏斗、可开式套管、混合物进口、压力传感器A、激光测速仪、计算机监测系统、波形管、压力传感器B、混合物出口、球阀D、气液固三相分离器、电加热干燥器、岩屑收集桶和液液两相分离器组成。贮油罐与球阀A相连后与贮水罐、球阀B并联，接着与水泵、液体流量计串联，然后与电磁式空气泵、球阀C、气体流量计并联后与岩屑漏斗、混合物进口相连；混合物出口与球阀D、气液固三相分离器和液液两相分离器相连。波形管长10m内径为88.9mm，材质与现场实际所用油管相同，且波形管与垂直方向所成的角度为20°，岩屑漏斗内的岩屑颗粒粒径为1mm；可开式套管采用可开式设计，可根据现场实际情况更换不同波形管进行模拟。在可开式套管左部设有两个压力传感器A和压力传感器B，在波形管右部设有一个激光测速仪；球阀A、球阀B、球阀C和球阀D为四个相同的球阀。整个实验模拟过程中贮油罐内的原油模拟实际工况下开采出来的原油，贮水罐内的水模拟实际工况下开采出来的地层水，电磁式空气泵产生的气体模拟实际工况下地层产气，岩屑漏斗内的岩屑颗粒模拟实际工况下地层产出的少量岩屑颗粒，波形管模拟实际工况下油管受到海水作用产生弯曲后的状态。
本实用新型的优点：模拟效果好，能准确的模拟出海底混输管受海水流动作用后被多相流不同流速冲蚀的影响，实验过程对原油、水和砂颗粒进行重新回收使用节约资源。
附图说明
图1是本实用新型一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置结构示意图。
图中：1.贮油罐，2.球阀A，3.水泵，4.液体流量计，5.贮水罐，6.球阀B，7.电磁式空气泵，8.球阀C，9.气体流量计，10.岩屑漏斗，11.可开式套管，12.混合物进口，13.压力传感器A，14.激光测速仪，15.计算机监测系统，16.波形管，17.压力传感器B，18.混合物出口，19.球阀D，20.气液固三相分离器，21.电加热干燥器，22.岩屑收集桶，23.液液两相分离器。
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海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，主要由贮油罐1、球阀A2、水泵3、液体流量计4、贮水罐5、球阀B6、电磁式空气泵7、球阀C8、气体流量计9、岩屑漏斗10、可开式套管11、混合物进口12、压力传感器A13、激光测速仪14、计算机监测系统15、波形管16、压力传感器B17、混合物出口18、球阀D19、气液固三相分离器20、电加热干燥器21、岩屑收集桶22和液液两相分离器23组成。贮油罐1与球阀A2相连后与贮水罐5、球阀B6并联，接着与水泵3、液体流量计4串联，然后与电磁式空气泵7、球阀C8、气体流量计9并联后与岩屑漏斗10、混合物进口12相连；混合物出口18与球阀D19、气液固三相分离器20和液液两相分离器23相连。
如图1所示，具体模拟过程为：首先将球阀D19开度全开，然后同时打开球阀A2、球阀B6和球阀C8，并调节球阀A2、球阀B6开度为全开的1/2，球阀C8开度为全开的1/8，接着打开水泵3、电磁式空气泵7，使原油和水分别从贮油罐1和贮水罐5流出后一起通过水泵3加压，液体流量计4计量后与气体一起从混合物进口12进入波形管16，原油、气体和水三相在波形管16内从下往上流动，循环一段时间待计算机监测系统15内显示的压力趋于稳定后，打开岩屑漏斗10，加入少量的岩屑颗粒，使岩屑颗粒与原油、气体和水三相一起从混合物进口12进入波形管16，通过计算机监测系统15观察压力变化情况，激光测速仪14记录此时多相流的流速。循环实验方案设定时间后，停止实验打开可开式套管11，测量此时波形管16受多相流冲蚀作用后冲蚀深度及冲蚀位置。接着将水泵3排量按照原来的0.25m3/h、0.5m3/h、1m3/h、1.5m3/h、2m3/h进行增加并分别进行重复上述实验，并记录冲蚀深度和实验过程中的压力变化情况，以及激光测速仪14测得的流速变化情况。最终绘制出不同排量、对应的冲蚀深度与对应的流速之间的三维动态变化图版，即整个模拟过程结束。整个实验过程中得到的动态图版将为现场防止油管受到最大冲蚀，延长油管使用寿命，优化施工参数提供指导意义。
Claims (4)
1.一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，主要由贮油罐(1)、球阀A(2)、水泵(3)、液体流量计(4)、贮水罐(5)、球阀B(6)、电磁式空气泵(7)、球阀C(8)、气体流量计(9)、岩屑漏斗(10)、可开式套管(11)、混合物进口(12)、压力传感器A(13)、激光测速仪(14)、计算机监测系统(15)、波形管(16)、压力传感器B(17)、混合物出口(18)、球阀D(19)、气液固三相分离器(20)、电加热干燥器(21)、岩屑收集桶(22)和液液两相分离器(23)组成，其特征在于：贮油罐(1)与球阀A(2)相连后与贮水罐(5)、球阀B(6)并联，接着与水泵(3)、液体流量计(4)串联，然后与电磁式空气泵(7)、球阀C(8)、气体流量计(9)并联后与岩屑漏斗(10)、混合物进口(12)相连；混合物出口(18)与球阀D(19)、气液固三相分离器(20)和液液两相分离器(23)相连。
2.根据权利要求1所述的一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，其特征在于：波形管(16)长10m内径为88.9mm，材质与现场实际所用油管相同，且波形管(16)与垂直方向所成的角度为20°，岩屑漏斗(10)内的岩屑颗粒粒径为1mm；可开式套管(11)采用可开式设计，可根据现场实际情况更换不同波形管(16)进行模拟。
3.根据权利要求1所述的一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，其特征在于：在可开式套管(11)左部设有两个压力传感器A(13)和压力传感器B(17)，在波形管(16)右部设有一个激光测速仪(14)；球阀A(2)、球阀B(6)、球阀C(8)和球阀D(19)为四个相同的球阀。
4.根据权利要求1所述的一种模拟海底混输管受气液固多相流流速冲蚀影响实验装置，其特征在于：整个实验模拟过程中贮油罐(1)内的原油模拟实际工况下开采出来的原油，贮水罐(5)内的水模拟实际工况下开采出来的地层水，电磁式空气泵(7)产生的气体模拟实际工况下地层产气，岩屑漏斗(10)内的岩屑颗粒模拟实际工况下地层产出的少量岩屑颗粒，波形管(16)模拟实际工况下油管受到海水作用产生弯曲后的状态。
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