[發明專利]一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置和方法

在審

• 申請號: 201910516458.5
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN112082892A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王廷春;孫光鵬;吳德松;劉銘剛;樊朝斌;涂茂川;李千登;方曉慶;楊勇;高凱歌
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院;中石化西南石油工程有限公司
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 趙以芳

1.一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，包括相連接的高壓流體泵送部分、變角度節流閥沖蝕模擬部分和泥漿回收部分。

2.如權利要求1所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述高壓泵送部分包括穩壓儲氣罐、變壓吸附制氮機，其中變壓吸附制氮機與穩壓儲氣罐的底部連接，穩壓儲氣罐與三相混合器連接。

3.如權利要求1所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述泥漿回收部分包括泥漿泵，儲漿罐與泥漿泵連接，泥漿泵與三相混合器相連接，氣液分離器還與緩沖罐連接，緩沖罐連接至回漿泵的入口，回漿泵的出口通過管線與儲漿罐的頂部連接。

4.如權利要求1所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述變角度節流閥沖蝕模擬部分包括節流閥和節流管匯，三相混合器出口與節流閥的一端連接，節流閥的另一端與節流管匯的一端連接，節流管匯的另一端與氣液分離器連接。

5.如權利要求3所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，在所述泥漿泵的出口與三相混合器相連接的管線上設置液體流量計；在穩壓儲氣罐與所述三相混合器相連接的管線上設置有氣體減壓閥、氣體流量計和單向閥。

6.如權利要求4所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述三相混合器與節流閥之間安裝有第一壓力計和泄壓三通閥。

7.如權利要求4所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，節流管匯與氣液分離器相連接的管線上安裝第二壓力計。

8.如權利要求7所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述氣液分離器底部的管線上安裝放空閥。

9.如權利要求5所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，穩壓儲氣罐、液體流量計、第一壓力計、第二壓力計和變壓吸附制氮機均與控制系統相連接。

10.如權利要求4所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，節流管匯通過螺紋與混氣重泥漿入流管線的外壁連接，變角度噴嘴通過螺紋與混氣重泥漿入流管線的內壁連接，且變角度噴嘴與混氣重泥漿入流管線連接后，二者端部基本持平。

11.如權利要求10所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述變角度噴嘴控制混氣重泥漿的射入角度范圍為0°-60°。

12.如權利要求11所述的一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗裝置，其特征在于，所述變角度噴嘴控制混氣重泥漿的射入角度為0°、15°、30°、45°、60°。

13.一種三高油氣井節流閥抗沖蝕性能實驗方法，采用如權利要求1-12中任一所述的實驗裝置，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)設定沖蝕流體物化參數、沖蝕壓力、沖蝕排量、流體入射角、節流閥開度等實驗參數；

(2)根據實驗目標區塊的鉆井現狀，配制相應的實驗鉆井液并放置在儲漿罐中并打開攪拌器，安裝電加熱套到儲漿罐外并調節到實驗指定溫度對鉆井液進行加熱；

(3)選用實驗所需的節流閥及變角度噴嘴，并將其連接在混氣重泥漿入流管線上；

(4)將其它所有實驗部件連入實驗裝置中，關閉所有閥門，并檢查實驗裝置整體流程的氣密性；

(5)將節流閥開度設定為實驗要求，隨后打開氣體泵送流程和鉆井液泵送流程的閥門，首先開啟小排量并觀察沖蝕流體在節流閥及節流管匯中的通過情況；

(6)隨后根據實驗要求的排量開啟泥漿泵和氣體減壓閥，使混合流體對節流閥及節流管匯進行沖蝕，并通過第一壓力計、第二壓力計實時記錄節流管匯兩端的壓差；

(7)開啟緩沖罐的閥門，并開啟回漿泵；

(8)實驗結束后，關閉泥漿泵和氣體減壓閥；

(9)將節流閥拆卸下來，進行沖蝕損壞的原因分析，并對沖蝕部位拍下高清照片；

(10)實驗結束。