[發明專利]一種抽油桿扶正器液流阻力測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201611118499.1
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN108168837B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 韓岐清;韓濤;李少甫;陳銳;孫福山;陳文徽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

1.一種抽油桿扶正器液流阻力測試裝置，包括離心泵(1)、以及通過下水平管線(2)與所述離心泵(1)的進液口連通的循環液池(3)，其特征在于，所述裝置還包括：驅動電機(4)，通過聯軸器(5)與所述離心泵(1)連接；

上水平管線(6)，進液口與所述離心泵(1)的出液口連通，出液口與所述循環液池(3)連通，其中，所述上水平管線(6)包括順次連通的第一彎頭(601)、第一水平連接段(602)、第二彎頭(603)、第二水平連接段(604)、第三彎頭(605)、輸出彎頭段(606)；所述第一彎頭(601)與所述離心泵(1)的出液口連通，所述輸出彎頭段(606)與所述循環液池(3)連通；所述第二水平連接段(604)的中部還通過三通的垂直部與有機玻璃豎直管線(8)連通；所述第一水平連接段(602)的中軸線沿前后水平方向設置，所述第二水平連接段(604)中軸線沿左右水平方向設置，所述第一水平連接段(602)的中軸線與所述第二水平連接段(604)的中軸線垂直；

電磁流量計(7)，設置在所述上水平管線(6)的所述第二水平連接段(604)上；

順次連通的有機玻璃豎直管線(8)、水平輸出管線(9)、豎直輸出管線(10)，所述有機玻璃豎直管線(8)的進液口與所述上水平管線(6)連通，所述豎直輸出管線(10)的出液口與所述循環液池(3)連通；

第一壓力表(11)和第一球閥(12)，均設置在所述有機玻璃豎直管線(8)的進液口處；

第二壓力表(13)和第二球閥(14)，均設置在所述水平輸出管線(9)上；

抽油桿扶正器(15)固定在所述有機玻璃豎直管線(8)內，并與所述有機玻璃豎直管線(8)的上端和下端相抵；

所述有機玻璃豎直管線(8)包括自下而上順次連通的有機玻璃管下接頭(801)、有機玻璃豎直段(802)、有機玻璃管上接頭(803)；

所述裝置還包括水平進液段(19)，所述水平進液段(19)與三通的垂直部及所述有機玻璃管下接頭(801)連通，所述水平進液段(19)上設置有所述第一壓力表(11)和所述第一球閥(12)；

所述水平進液段(19)與所述有機玻璃管下接頭(801)、以及所述有機玻璃豎直段(802)與所述有機玻璃管下接頭(801)及所述有機玻璃管上接頭(803)之間均為法蘭連接，且所述有機玻璃管上接頭(803)與所述水平輸出管線(9)之間可拆卸連接。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括聯軸器防護罩(16)，所述聯軸器防護罩(16)設置在所述聯軸器(5)上。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第三球閥(17)和第四球閥(18)，所述第三球閥(17)設置在所述第一水平連接段(602)上，所述第四球閥(18)設置在所述三通與所述第三彎頭(605)之間的所述第二水平連接段(604)上。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括設置在所述下水平管線(2)上的第五球閥(20)，以及設置在所述循環液池(3)的出口處的排液閥(21)。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括呈方形板狀結構的試驗支架(22)，所述試驗支架(22)上設置有多個螺紋孔，通過螺栓組件將所述驅動電機(4)、所述離心泵(1)以及所述循環液池(3)固定在所述試驗支架(22)上。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括與所述試驗支架(22)垂直固定的固定架(23)，所述固定架(23)呈方形框結構，沿所述固定架(23)高度方向設置有多個兩端與所述固定架(23)的左右兩端垂直連接的長條橫板；

每個所述長條橫板位于所述有機玻璃豎直段(802)兩側的板面上設置有兩個對稱的通孔；

使用卡箍套裝在所述有機玻璃豎直段(802)上后，兩端再分別穿過兩個所述通孔后進行固定連接，將所述有機玻璃豎直段(802)與所述固定架(23)固定。

7.利用權利要求1-6任一項所述的裝置測試抽油桿扶正器在抽油井井筒內所受的液流阻力的方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟a、將抽油桿扶正器(15)固定在有機玻璃豎直管線(8)內，并與所述有機玻璃豎直管線(8)的上端和下端相抵，打開第一球閥(12)和第二球閥(14)，開啟驅動電機(4)，液體由循環液池(3)進入離心泵(1)，并充滿上水平管線(6)、所述有機玻璃豎直管線(8)，根據電磁流量計(7)的讀數調整所述驅動電機(4)的轉速，使進入所述上水平管線(6)內的所述液體的流量達到實驗要求；

步驟b、獲取第一壓力表(11)和第二壓力(13)表讀數的差值，并獲取所述抽油桿扶正器(15)的長度、橫截面積、所述有機玻璃豎直管線(8)的內圓面積、所述液體的密度，然后根據以下計算公式獲取所述抽油桿扶正器(15)所受的液流阻力：

F_O＝(P_t-ρgh)×(A_t-A_f)

其中，F_o為所述抽油桿扶正器(15)所受的液流阻力，單位為N；P_t為所述第一壓力表(11)和所述第二壓力表(13)的壓差值，單位為Pa；ρ為液體的密度，單位為kg/m³；h為所述抽油桿扶正器(15)的長度，單位為m；g為重力加速度，單位為m/s²；A_t為所述有機玻璃豎直管線(8)的內圓面積，單位為m²；A_f為所述抽油桿扶正器(15)的橫截面積，單位為m²。