[發明專利]泡排井筒攜砂可視化實驗裝置及方法

無效

• 申請號: 201410146154.1
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103899261A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 韓國慶;吳曉東;張佳;張珈銘;劉雙雙;劉凱;夏禹;景紫巖;朱峰;史舒哲;梁星原
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B47/002
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

1.一種泡排井筒攜砂可視化實驗裝置，其特征在于：該實驗裝置包括有呈豎直設置且內外間隔套設的透明內管和透明外管，以構成雙層透明實驗管體；所述透明外管頂部和底部分別設有第一出口和第二出口，透明外管下端設有加砂口；所述透明內管的底端延伸至透明外管的底部且與外管導通，透明內管頂部設有介質注入管路；所述介質注入管路通過一泡沫發生器并聯有氣體管路和液體管路；所述液體管路中順序設有儲液罐、第一離心泵和液體流量計；所述氣體管路中順序設有空氣壓縮機、貯氣罐和氣體流量計；所述透明外管的第一出口通過一排砂管路連接至一沉砂室進口，所述沉砂室中設有一第三出口，對應該第三出口設有一廢液罐；所述透明外管的側壁上間隔設有多個流速測速儀傳感器，所述多個流速測速儀傳感器電連接一數據接收處理裝置；所述透明外管的一側設有高清攝像裝置。

2.如權利要求1所述的泡排井筒攜砂可視化實驗裝置，其特征在于：所述介質注入管路中設有第一閥門和第一壓力表；所述氣體管路中的氣體流量計兩端分別設有一第二閥門；所述貯氣罐出口端設有第二壓力表；所述空氣壓縮機上設有一放空閥和第三壓力表；所述空氣壓縮機與貯氣罐之間設有第三閥門；所述液體管路中的第一離心泵兩端分別設有一第四閥門；在所述排砂管路中設有一第五閥門。

3.如權利要求2所述的泡排井筒攜砂可視化實驗裝置，其特征在于：所述沉砂室設有第四出口，所述第四出口通過一回收管路連接于所述儲液罐，所述回收管路中設有第二離心泵和第六閥門；在沉砂室內且位于沉砂室進口與第四出口之間設有一篩網。

4.一種利用上述權利要求1～3任一項泡排井筒攜砂可視化實驗裝置進行實驗的方法，所述實驗方法包括以下步驟：

（1）向雙層透明實驗管體的外管內加砂；

（2）使氣體和液體在泡沫發生器中生成泡沫；

（3）通過介質注入管路和透明內管向透明外管內注入泡沫；泡沫攜砂通過內、外管之間的環空由外管上端第一出口排出并進入沉沙室；

（4）通過流速測量儀傳感器和高清攝像裝置測量和觀察泡沫攜砂過程，并將相應數據傳送至數據接收處理裝置。

5.如權利要求4所述的泡排井筒攜砂可視化實驗方法，其特征在于：實驗開始前所有閥門和出口處于關閉狀態，將所需液體放入儲液罐，打開放空閥放空后再關閉放空閥；啟動空氣壓縮機產生高壓氣體并打開第三閥門，使高壓氣體進入儲氣罐，然后再關閉第三閥門。

6.如權利要求5所述的泡排井筒攜砂可視化實驗方法，其特征在于：在步驟（2）中，打開兩個第二閥門和兩個第四閥門并調節第二閥門和第四閥門開度及第一離心泵，使液體和氣體以特定比例混合進入泡沫發生器。

7.如權利要求6所述的泡排井筒攜砂可視化實驗方法，其特征在于：在步驟（3）中，打開第一閥門、第五閥門、第六閥門并調節第一閥門開度，以控制泡沫流速。