[發明專利]一種兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統

有效

• 申請號: 201810932114.8
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109282975B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 姚利明;劉巨保;李星月;楊明;徐世博;岳欠杯;丁宇奇;邢雷
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

1.一種兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于，包括：

實驗管路、模擬壓裂管柱、兩相流供給機構、兩相流調節機構及管柱振動監測機構；

所述實驗管路，用于模擬壓裂管道；

所述模擬壓裂管柱，連接在所述實驗管路中；

所述兩相流供給機構，與所述實驗管路連接，用于向所述實驗管路提供混砂液；

所述混砂液，用于模擬壓裂液；

所述兩相流調節機構，與所述實驗管路連接，用于調節所述混砂液的流量、流速及水砂混合比；

所述兩相流調節機構、所述兩相流供給機構及所述實驗管路為所述模擬壓裂管柱提供壓裂環境；

所述管柱振動監測機構，連接在實驗管路中，用于監測模擬壓裂管柱振動數據，為兩相流誘導管柱振動和軸向力研究提供數據支持。

2.根據權利要求1所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述模擬壓裂管柱，為直管、變徑管、彎管或T型管。

3.根據權利要求1所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述兩相流供給機構，包括加水機構及加砂機構；

所述加水機構，用于向所述實驗管路提供清水；

所述加砂機構，用于向所述實驗管路提供砂子；

所述清水與所述砂子在所述實驗管路中混合后成為混砂液。

4.根據權利要求3所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述兩相流供給機構，還包括：

混砂液箱；

所述混砂液箱，連接在所述實驗管路的末端，用于所述實驗管路內的所述混砂液的水、砂分離，便于循環利用。

5.根據權利要求1所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述實驗管路上設置卸壓筒；

所述卸壓筒，用于釋放所述混砂液的壓力，保護所述實驗管路及所述實驗管路上連接的儀器和/或設備。

6.根據權利要求1所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述兩相流調節機構，包括兩相流流量調節機構、兩相流壓力調節機構；

所述兩相流流量調節機構為電控球閥；

所述電控球閥，用于調節所述實驗管路中的所述混砂液流量，模擬地層裂縫拓展時的壓力波動；

所述兩相流壓力調節機構，包括第一壓力計及第二壓力計；

所述第一壓力計及所述第二壓力計，分別安裝在所述模擬壓裂管柱的兩端，用于測量所述混砂液在經過所述模擬壓裂管柱前后的壓力變化。

7.根據權利要求1所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述模擬壓裂管柱通過管柱夾具機構連接在所述實驗管路中；

所述管柱夾具機構，包括四個光軸夾具，每個所述光軸夾具具有三個夾口，所述三個夾口具有一個中心夾口和兩個側面夾口，所述中心夾口內設置直線軸承；

四個所述光軸夾具分為兩組，每組的兩個所述光軸夾具的兩個所述中心夾口之間連接支撐管，兩組的兩個所述支撐管之間連接所述模擬壓裂管柱；

四個所述光軸夾具的每一單側的所述側面夾口之間連接夾具扶正桿。

8.根據權利要求7所述的兩相流誘導管柱振動和軸向力傳遞模擬系統，其特征在于：

所述管柱夾具機構上還具有液壓推進器；

所述液壓推進器，用于向所述模擬壓裂管柱施加軸向力；

所述軸向力，用于對所述模擬壓裂管柱進行軸向力傳遞效率測試提供動力。