米的位置處的攝像頭拍攝渦流 體11作用下的氣液兩相流的流動(dòng)型態(tài)的變化。
[0044] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，井下氣液兩相模擬檢測(cè)系統(tǒng)還包括：設(shè)置于模擬井 筒10內(nèi)的壓力測(cè)試裝置，該壓力測(cè)試裝置用于測(cè)量模擬井筒10內(nèi)的壓力。該壓力測(cè)試裝 置包括用于測(cè)量第一端與第二端之間的壓力的差值的第一壓力測(cè)試裝置和用于測(cè)量模擬 井筒10內(nèi)遠(yuǎn)離第二端的一側(cè)的壓力的差值的第二壓力測(cè)試裝置，第二壓力測(cè)試裝置按照 預(yù)定的規(guī)則排列，該預(yù)定的規(guī)則為每個(gè)第二壓力測(cè)試裝置測(cè)量約2米內(nèi)的壓力的差值，且 每個(gè)第二壓力測(cè)試裝置相近設(shè)置。
[0045] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，該第一壓力測(cè)試裝置和第二壓力測(cè)試裝置用于測(cè) 量模擬井筒10內(nèi)的氣液兩相流做螺旋運(yùn)動(dòng)后的壓力變化的差值。該第一壓力測(cè)試裝置為 測(cè)量距第一進(jìn)口端213. 9米至4. 49米之間的壓力的差值第一壓差傳感器20、該第二壓力 測(cè)試裝置包括測(cè)量距第一進(jìn)口端21為4. 49米至4. 9米之間的壓力的差值第二壓差傳感器 22、測(cè)量距第一進(jìn)口端21為4. 9米至6. 9米之間的壓力的差值第三壓差傳感器24、測(cè)量距 第一進(jìn)口端21為6. 9米至8. 9米之間的壓力的差值第四壓差傳感器26和測(cè)量距第一進(jìn)口 端21為8. 9米至.9米之間的壓力的差值第五壓差傳感器28。
[0046] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，在本實(shí)施方式中，該壓力測(cè)試裝置還包括用于測(cè)量 模擬井筒10內(nèi)的某一位置處的壓力值的壓力傳感器。該壓力傳感器包括設(shè)置于距第一進(jìn) 口端21為3. 9米的第一壓力傳感器30、距第一進(jìn)口端21為6. 45米的第二壓力傳感器32、 距第一進(jìn)口端21為6. 55米的第三壓力傳感器34和距第一進(jìn)口端21為6. 75米的第四壓 力傳感器36。
[0047] 如圖1所示，在本實(shí)施方式中，井下氣液兩相模擬檢測(cè)系統(tǒng)還包括：氣液分離器 63,該氣液分離器63用于將氣體和液體分離開來。該氣液分離器63具有第七進(jìn)口端45和 第七出口端47,該第七進(jìn)口端45與模擬井筒10的第一出口端23相連接，從而使模擬井筒 10內(nèi)的氣液兩相流能輸入至該氣液分離器63中。該第七出口端47與容器85的第六輸入 端70相連接，該氣液分離器63分離出的液體通過該第七出口端47輸入至容器85中，以達(dá) 到液體的循環(huán)使用，從而達(dá)到節(jié)約的目的。
[0048] 為了檢測(cè)本發(fā)明試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量的可靠性，首先進(jìn)行光管的單相流體阻力實(shí)驗(yàn)，測(cè) 量單相流體的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)定義為：
[0050] 其中，D為模擬井筒的內(nèi)徑，m;ΔP為第二壓力測(cè)試裝置測(cè)得的壓差值，kPa;P為 流體的密度，kg/m3;v為流體的流速，m/s;L為模擬井筒的長(zhǎng)度，m。
[0051] 根據(jù)Blasius的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式可知，在雷諾數(shù)為3X103~IX10 5時(shí)，單相流體的摩 擦系數(shù)為：
[0053] 如圖5所示，橫軸表示根據(jù)光管的單相流體阻力實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的單相流體的摩擦系 數(shù)，縱軸表示根據(jù)Blasius的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式所計(jì)算出的單相流體的摩擦系數(shù)，從圖5所示可 知：實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式獲得的摩擦系數(shù)的相對(duì)誤差在±5%以內(nèi)。說明本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測(cè)量 值可靠，可以進(jìn)行渦流工具作用下的流態(tài)及壓降測(cè)量實(shí)驗(yàn)。
[0054] 以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開的內(nèi)容可 以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其包括： 模擬井筒，所述模擬井筒包括第一進(jìn)口端； 具有第一輸出端的進(jìn)氣系統(tǒng)，所述進(jìn)氣系統(tǒng)能通過所述第一輸出端輸出第一預(yù)定量的 氣體； 具有第二輸出端的進(jìn)液系統(tǒng)，所述進(jìn)液系統(tǒng)能通過所述第二輸出端輸出第二預(yù)定量的 液體； 混合裝置，所述混合裝置具有進(jìn)氣口、進(jìn)液口、輸出口和能使一種物質(zhì)分散在另一種物 質(zhì)中的擴(kuò)散部，所述進(jìn)氣口與所述第一輸出端相連接，所述進(jìn)液口與所述第二輸出端相連 接，所述輸出口與所述第一進(jìn)口端相連接，所述擴(kuò)散部與所述進(jìn)液口相連通，第二預(yù)定量的 液體通過所述進(jìn)液口進(jìn)入所述擴(kuò)散部后能分散在所述從進(jìn)氣口進(jìn)入的第一預(yù)定量的氣體 中，從而形成混合物，并能通過所述輸出口將所述混合物輸出至模擬井筒中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述擴(kuò)散部包括具有 內(nèi)腔的第一殼體，所述進(jìn)氣口、輸出口設(shè)置在所述第一殼體的外壁上；所述第一殼體的側(cè)壁 上形成有至少一個(gè)貫通孔，第二預(yù)定量的液體能通過所述貫通孔分散在所述從進(jìn)氣口進(jìn)入 的第一預(yù)定量的氣體中。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述混合裝置還包括 套設(shè)于所述第一殼體上的第二殼體，所述第二殼體與所述第一殼體之間形成有環(huán)形空間； 所述進(jìn)液口設(shè)置在所述第二殼體的外壁上，所述進(jìn)液口與所述環(huán)形空間相連通；所述貫通 孔均勻分布于所述第一殼體的側(cè)壁上。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述模擬井筒內(nèi)設(shè)置 有渦流體，所述渦流體能使所述模擬井筒內(nèi)的氣液兩相流作螺旋運(yùn)動(dòng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述渦流體包括靠近 所述第一進(jìn)口端的第一部分和遠(yuǎn)離所述第一進(jìn)口端的第二部分，所述第一部分上設(shè)置有第 一通道，所述第二部分為實(shí)心的圓柱體，所述第二部分的外壁上設(shè)置有螺旋槽，所述模擬井 筒中的氣液兩相流能通過所述第一通道流入所述螺旋槽。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述渦流體與所述第 一進(jìn)口端相距至少4米。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其包括：設(shè)置于所述模 擬井筒內(nèi)的壓力測(cè)試裝置，所述渦流體具有靠近所述第一進(jìn)口端的第一端和遠(yuǎn)離所述第一 進(jìn)口端的第二端；所述壓力測(cè)試裝置包括用于測(cè)量所述第一端與所述第二端之間的壓力的 差值的第一壓力測(cè)試裝置和用于測(cè)量所述模擬井筒內(nèi)遠(yuǎn)離所述第二端的一側(cè)的壓力的差 值的第二壓力測(cè)試裝置，所述第二壓力測(cè)試裝置按照預(yù)定的規(guī)則排列。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括輸 氣裝置和第一測(cè)量裝置，所述第一測(cè)量裝置具有第一輸入端和所述第一輸出端，所述第一 輸入端與所述輸氣裝置相連接，所述第一輸入端與所述輸氣裝置之間設(shè)置有第一壓力測(cè)量 裝置。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)液系統(tǒng)包括輸 液裝置和第二測(cè)量裝置，所述第二測(cè)量裝置具有第二輸入端和所述第二輸出端，所述第二 輸入端與所述輸液裝置相連接，所述第二輸入端與所述輸液裝置之間設(shè)置有第二壓力測(cè)量 裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述模擬井筒包括與 所述第一進(jìn)口端相背對(duì)的第一出口端，所述第一出口端與氣液分離器相連接，所述氣液分 離器用于將氣體和液體分離開來，所述輸液裝置包括用于盛放液體的容器，所述氣液分離 器能將分離出的液體輸入至所述容器中。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其包括：模擬井筒，模擬井筒包括第一進(jìn)口端；具有第一輸出端的進(jìn)氣系統(tǒng)，進(jìn)氣系統(tǒng)能通過第一輸出端輸出第一預(yù)定量的氣體；具有第二輸出端的進(jìn)液系統(tǒng)，進(jìn)液系統(tǒng)能通過第二輸出端輸出第二預(yù)定量的液體；混合裝置，混合裝置具有進(jìn)氣口、進(jìn)液口、輸出口和能使一種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中的擴(kuò)散部，進(jìn)氣口與第一輸出端相連，進(jìn)液口與第二輸出端相連，輸出口與第一進(jìn)口端相連，混合裝置能使第二預(yù)定量的液體通過擴(kuò)散部分散在第一預(yù)定量的氣體中，從而形成混合物，并能通過輸出口將混合物輸出至模擬井筒中。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了提供一種能真實(shí)模擬并觀察井筒中氣液兩相流的流動(dòng)型態(tài)變化的井下氣液模擬檢測(cè)系統(tǒng)的目的。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號(hào)】CN105242014
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510691475
【發(fā)明人】李楠
【申請(qǐng)人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日