[發明專利]傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置和實驗方法

有效

• 申請號: 201811214027.5
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109115135B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 麥洋;莫麗;毛良杰;王國榮
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01B13/24
• 分類號: G01B13/24;G01B17/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置，其特征在于：包括活塞式空氣壓縮機(1)，控制閥，壓力表(3)，導管(4)，轉接頭(5)，內管(6)，固定板(7)，外管(8)，外管夾具(9)，伸縮支桿，滑輪，滑槽，壓力傳感器(13)，電纜(14)，電腦(15)，固定架(16)；固定架(16)由伸縮支桿、滑輪和滑槽組成，通過改變伸縮支桿的長度，以及改變兩滑輪之間的位置，調整出實驗需要模擬的彎曲管道弧形，活塞式空氣壓縮機(1)產生高壓氣體，高壓氣體流經內管(6)引發振動，通過控制閥和壓力表(3)的組合，調節出與實況下采集氣體同樣的氣壓，然后在電腦(15)上收集壓力傳感器(13)在氣壓通過內管(6)時振動使內管(6)變形的數據，所述的內管(6)通過外管(8)兩端的固定板(7)固定于外管(8)之中，當外管(8)的彎曲形狀改變時內管(6)隨之同步改變，所述實驗裝置適用于模擬高壓氣井彎曲管柱的工作；所述內管(6)上的多組壓力傳感器(13)環繞于管的四周，每層傳感器等間距間隔90°分布于內管（6）上，10層共40個，測出內管(6)上各處的變形情況。

2.根據權利要求1所述傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置，其特征在于：所述的固定架(16)調整外管(8)的彎曲形狀，外管(8)被3個外管夾具(9)固定住，通過改變3個外管夾具(9)的相對位置來改變外管的彎曲形狀。

3.根據權利要求1所述傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置，其特征在于：所述活塞式空氣壓縮機(1)，控制閥，壓力表(3)組合，調節出實況下采集氣體同樣的壓力與流量的高壓氣流。

4.根據權利要求1所述傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置，其特征在于：所述壓力傳感器(13)采集的數據通過電纜(14)傳輸給電腦(15)。

5.根據權利要求1-4任意一項所述傾斜彎曲氣井生產管柱振動變形的實驗裝置的實驗方法，其特征在于：具體使用過程包括以下幾個組裝和實驗步驟：

S1、選擇合適的位置安裝實驗所用的固定架(16)：首先安裝滑槽，然后安裝滑輪，最后再安裝上伸縮支桿，調整各個裝置，觀察固定架(16)是否能夠滿足設計要求，完成各個位置的運動，調試使其正常工作；

S2、安裝外管(8)：將外管夾具(9)安裝到伸縮支桿的頂部，然后將固定架(16)調整至合適的位置，再將外管(8)適當彎曲并固定在外管夾具(9)上；

S3、安裝壓力傳感器(13)：在內管(6)上安壓力傳感器(13)，壓力傳感器(13)環繞于管的四周，每層傳感器等間距間隔90°分布于內管(6)上，10層共40個；

S4、安裝固定內管(6)：將貼有壓力傳感器(13)的內管(6)放入外管(8)中，在外管(8)的兩端用固定板(7)將內管(6)固定住；

S5、安裝氣密裝置：安裝并固定活塞式空氣壓縮機(1)，連接上導管(4)、控制閥和壓力表(3)，再用轉接頭(5)將導管(4)和內管(6)連接到一起；

S6、安裝收集數據裝置：將壓力傳感器(13)和電腦(15)用電纜(14)連接，以便收集數據；

S7、檢查整套裝置氣密性，開機調試，使裝置能夠正常地工作；

S8、啟動活塞式空氣壓縮機(1)，通過控制閥將壓力調到實際情況下的壓力，待壓力穩定后，收集壓力傳感器(13)傳給電腦(15)的變形數據；

S9、處理實驗數據：通過壓力傳感器(13)的數據然后通過模態分析法得到各個點的位移、振幅，最后得到內管(6)的變形數據。