[發明專利]一種模擬井筒裝置及油氣水三相流模擬實驗系統

有效

• 申請號: 201710231897.2
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107989596B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 鄭慶龍;高振濤;馬文衡;張瑋;王靜;胡建林;陳亞
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00
• 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

本發明公開了一種模擬井筒裝置及油氣水三相流模擬實驗系統，屬于油田機械領域。該裝置包括模擬井筒，板狀支架，模擬井筒的一端通過旋轉件與板狀支架連接；旋轉件包括：與模擬井筒端部垂直連通的輸入管線；固定設置在板狀支架上并用于固定輸入管線的支座；與板狀支架右側壁垂直連接的井架；通過聯軸器連接的電機和減速機，均設置在板狀支架的右部板面上；與減速機的傳動軸連接的第一滑輪；位于第一滑輪的正上方并通過橫向連桿與井架垂直連接的第二滑輪；一端固定在第一滑輪上，并順次繞過第一滑輪、第二滑輪使另一端與模擬井筒連接的鋼纜；動力控制器，用于控制電機的運行。該裝置可以模擬具有不同斜度的斜井，并且在轉動過程中不會發生泄漏。

技術領域

本發明涉及油田機械領域，特別涉及一種模擬井筒裝置及油氣水三相流模擬實驗系統。

背景技術

在原油開采中，經常會遇到多相流現象，例如原油一般均為油、氣、水三相混合的流體，因而研究油、氣、水三相流在油田生產中具有重要的意義。目前可將產液剖面組合儀、流量計等器件置于油井中以檢測待開采原油的相關參數，進而制定合理的原油開采方案。而產業剖面組合儀、流量計等器件的檢測標準需要通過在實驗室進行三相流模擬實驗來校準，并且在進行模擬實驗時，需要使用一種裝置來模擬井筒，以便于精確地獲取模擬結果，因此提供一種模擬井筒裝置是十分必要的。

現有技術中提供的模擬井筒裝置中的模擬井筒為直筒狀，通過水平放置或者豎直放置來模擬水平井筒或者豎直井筒，通過混合機將油罐、水管、氣罐中的油、氣、水混合后輸入水平井筒或者豎直井筒，并將產液剖面組合儀、流量計等器件固定在模擬井筒內，以進行三相流體模擬實驗。

發明人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術提供的模擬井筒裝置中的模擬井筒為水平模擬井筒或者豎直模擬井筒，只能模擬水平井或者豎直井，不能模擬具有不同斜度的斜井。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種在可以模擬水平井和豎直井的前提下，還可以模擬具有不同斜度斜井的模擬井筒裝置及油氣水三相流模擬實驗系統。具體技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種模擬井筒裝置，包括模擬井筒，所述模擬井筒裝置還包括：板狀支架，所述模擬井筒的一端通過旋轉件與所述板狀支架連接；所述旋轉件包括：與所述模擬井筒端部垂直連通的輸入管線；固定設置在所述板狀支架上的支座，所述支座包括支座底、相對設置在所述支座底上并用于固定所述輸入管線的兩個固定板；與所述板狀支架右側壁垂直連接的井架；通過聯軸器連接的電機和減速機，均設置在所述板狀支架的右部板面上；與所述減速機的傳動軸連接的第一滑輪；位于所述第一滑輪的正上方并通過橫向連桿與所述井架垂直連接的第二滑輪；一端固定在所述第一滑輪上，并順次繞過所述第一滑輪、所述第二滑輪使另一端與所述模擬井筒連接的鋼纜；動力控制器，用于控制所述電機的運行。

具體地，作為優選，所述輸入管線與所述模擬井筒之間通過設置密封圈來實現動密封。

具體地，作為優選，所述裝置還包括圓心角為90°的輪盤；所述輪盤的一個水平側壁固定在所述板狀支架上，且所述旋轉軸的軸線穿過所述輪盤的圓心；所述輪盤上設置有0°-90°的刻度。

具體地，作為優選，所述模擬井筒裝置還包括井筒鋼架；所述模擬井筒固定在所述井筒鋼架上，所述井筒鋼架上設置有一個第一通孔；所述輪盤的板面周緣均勻設置有多個用于與所述第一通孔相對的第二通孔；通過使用桿狀固定件穿入所述第一通孔和所述第二通孔將所述井筒鋼架和所述輪盤固定連接。

具體地，作為優選，所述井架上垂直設置有位于所述板狀支架上方的彈簧碰撞器；所述彈簧碰撞器與所述板狀支架之間的高度小于所述模擬井筒的長度。

具體地，作為優選，所述裝置還包括與所述動力控制器電連接的行程開關；所述行程開關設置在所述輪盤的頂端；當所述模擬井筒轉動至豎直位置時，觸碰所述行程開關，所述動力控制器向所述電機發送停止運行的控制指令，所述電機停止運行。