[發(fā)明專利]一種用于測量環(huán)霧流場中液滴形狀及尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410128892.3
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103900937A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志彬;李穎川;王小魏;鐘海全;向瑞;王沛然;王潤澤;李沛宇
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01B11/24;G01M10/00
• 代理公司: 四川君士達(dá)律師事務(wù)所 51216
• 代理人: 芶忠義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天然氣氣液測試裝置，尤其涉及一種用于測量環(huán)霧流場中液滴形狀及尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

隨著整個(gè)氣藏的開發(fā)，地層壓力的不斷下降，氣井不能再提供足夠的能量使井筒內(nèi)的水（液）連續(xù)流出井口，則部分液體必然沉降、聚集在井底，出現(xiàn)井底積液。井底積液將增加井底流壓，降低生產(chǎn)壓差和氣井的生產(chǎn)能力。隨著氣井產(chǎn)量的降低，攜液能力進(jìn)一步變差，井底積液會在較短時(shí)間內(nèi)惡性增加，最后導(dǎo)致氣井停噴，即俗稱“氣井水淹”。目前，判斷氣井是否存在積液的常用方法是根據(jù)連續(xù)攜液理論進(jìn)行判斷。氣井連續(xù)攜液生產(chǎn)的流型條件為環(huán)霧流。根據(jù)液滴攜帶理論，若氣流不能將環(huán)霧流場中最大液滴帶出井口，氣井將開始積液。通過對最大液滴質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行受力分析，確定連續(xù)攜液最小氣流速的基礎(chǔ)是確定最大液滴尺寸和液滴形狀及相應(yīng)的迎風(fēng)受力面積。

環(huán)霧流場中最大液滴尺寸測量方法有攝像法、衍射分析法和多普勒成像技術(shù)。衍射分析法和多普勒成像技術(shù)不能測量液滴的形狀。攝影法由于液膜粘附在管壁影響使氣流中心液滴模糊不清，影響拍攝效果。攝影法拍攝效果的關(guān)鍵是除去粘附在管壁上的液膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種用于測量環(huán)霧流場中液滴形狀及尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括壓縮機(jī)、儲氣罐、第一閥門至第十二閥門、四通、氣體渦街流量計(jì)、注氣管線、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、高位水箱、引水管線、耐壓儲水罐、注水管線、底座、有機(jī)透明玻璃管、除液膜短節(jié)、液膜收集裝置、液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)、180度彎接頭、第一水計(jì)量裝置、第二水計(jì)量裝置、差壓傳感器、高速攝像機(jī)、鹵鎢燈、黑色橡膠背景板、數(shù)據(jù)采集模塊、電腦、參照標(biāo)準(zhǔn)絲和液體電磁流量計(jì)，所述壓縮機(jī)的出氣口通過所述第一閥門與所述儲氣罐的進(jìn)氣口連接，所述儲氣罐的出氣口一次通過所述第二閥門和所述第三閥門與所述四通的第一端連接，所述四通的第二端通過所述引水管線與所述高位水箱連接，所述第六閥門和所述第七閥門均設(shè)置于所述引水管線上，所述四通的第三端與所述耐壓儲水罐的入水口連接，所述四通的第四端依次通過所述注氣管線與所述有透明玻璃罐的下端連接，所述第四閥門和所述第五閥門均設(shè)置于所述注氣管線上，所述氣體渦街流量計(jì)和所述第一壓力傳感器均設(shè)置于所述第四閥門和所述第五閥門之間的管線上，所述耐壓儲水罐的出水口通過所述注水管線與所述有機(jī)透明玻璃管的下端連接，所述第八閥門和所述第九閥門均設(shè)置于所述注水管線上，所述液體電磁流量計(jì)設(shè)置于所述有機(jī)玻璃管的下端，所述有機(jī)透明玻璃罐的下端安裝于所述底座上，所述第二壓力傳感器和所述差壓傳感器均設(shè)置于所述有機(jī)透明玻璃管上，所述液膜收集裝置設(shè)置于所述有機(jī)透明玻璃罐上，所述除液膜短節(jié)設(shè)置于所述液膜收集裝置內(nèi)，所述液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)設(shè)置于所述液膜收集裝置上，所述液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)內(nèi)設(shè)置有所述參照標(biāo)準(zhǔn)絲，所述180度彎接頭的一端與所述液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)連接其另一端通過所述第十二閥門與所述第一水計(jì)量裝置連接，所述黑色橡膠背景板設(shè)置于所述液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)的一側(cè)，所述高速攝像機(jī)和所述鹵鎢燈均設(shè)置于所述液滴尺寸及形狀觀測短節(jié)的另一側(cè)，所述攝像機(jī)與所述電腦連接，所述電腦與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述差壓傳感器、所述第一壓力傳感器、所述第二壓力傳感器、所述液體電磁流量計(jì)和所述氣體渦街流量計(jì)連接，所述液膜收集裝置的出水口通過所述第十一閥門與所述第二水計(jì)量裝置連接，所述第十閥門設(shè)置于所述耐壓儲水罐的下端。

進(jìn)一步，儲氣罐上設(shè)置有第一機(jī)械壓力表，所述耐壓儲水罐上設(shè)置有第二機(jī)械壓力表。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明是一種用于測量環(huán)霧流場中液滴形狀及尺寸的實(shí)驗(yàn)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確測量環(huán)霧流場中最大液滴的形狀及尺寸，還能夠避免粘附在管壁上的液膜影響攝影法拍攝的效果，具有推廣使用的價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。