[發明專利]一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統與方法

在審

• 申請號: 201910799285.2
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110441229A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 池坤;朱國承;霍富永;杜鑫;龐永莉;潘峰;田鵬;孫彥虎;解智堂
• 申請（專利權）人: 西安長慶科技工程有限責任公司
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 王衛

1.一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于，包括：

實驗環道，實驗環道水平設置；

動力與計量單元，動力與計量單元連接在實驗環道兩端；

數據采集單元，數據采集單元和動力與計量單元之間電信號連接。

2.如權利要求1所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的實驗環道為U形結構，U形的圓弧段內徑為0.4m；所述U形結構的實驗環道分為不銹鋼管道或RTP管道。

3.如權利要求2所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的不銹鋼管道的內徑25mm，長9m。

4.如權利要求2所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的RTP管道分別選擇100GW、4731B、3711三種不同材質；所述的100GW材質的RTP管道包括三種內徑型號分別為：40mm、20mm和25mm；每種內徑型號的RTP管道長度均為9m。

5.如權利要求1所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的動力與計量單元包括混合攪拌罐(1)、螺桿泵(2)、泵出口壓力表(3)、質量流量計(4)、溫度傳感器(5)和差壓傳感器(6)；所述螺桿泵(2)的輸入端與混合攪拌罐(1)的輸出端連接，螺桿泵(2)的輸出端與質量流量計(4)的輸入端連接，質量流量計(4)的輸出端與實驗環道的輸入端連接；泵出口壓力表(3)連接在螺桿泵(2)與質量流量計(4)連接的管路上；所述的溫度傳感器(5)連接在實驗環道的輸入端管路上；所述的差壓傳感器(6)的輸入端連接在質量流量計(4)和溫度傳感器(5)之間，差壓傳感器(6)的輸出端與實驗環道的輸出端連接。

6.如權利要求5所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的螺桿泵(2)為單螺桿泵，螺桿泵(2)還匹配連接有變頻器。

7.如權利要求5或6所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：還包括第一球閥(9)、第二球閥(10)、第三球閥(11)、第四球閥(12)和第五球閥(13)；所述的第一球閥(9)連接在混合攪拌罐(1)和泵出口壓力表(3)輸出端之間；所述第二球閥(10)連接在混合攪拌罐(1)和螺桿泵(2)輸入端之間；所述第三球閥(11)連接在混合攪拌罐(1)和實驗環道的輸出端之間；所述第四球閥(12)連接在第二球閥(10)和第三球閥(11)之間；所述第五球閥(13)連接在泵出口壓力表(3)和質量流量計(4)之間。

8.如權利要求5所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的混合攪拌罐(1)的上部連接有電動攪拌器，電動攪拌器的攪拌桿延伸至混合攪拌罐(1)內；混合攪拌罐(1)還連接有浸入式加熱器。

9.如權利要求8所述的一種水平RTP管道摩阻測試實驗系統，其特征在于：所述的混合攪拌罐(1)與實驗環道輸出端連接的管路上，靠近混合攪拌罐(1)段連接有局部取樣裝置(8)。

10.一種水平RTP非金屬管道摩阻測試實驗方法，其特征在于，包括如下步驟

步驟一：測量介質入罐

將單相的原油或水的流體介質加入混合攪拌罐(1)，同時利用混合攪拌罐(1)的浸入式加熱器進行加熱并控溫，自來水實驗溫度為17-22℃、油層條件下原油粘度小于5mPa·S的原油實驗溫度為13-17℃、油層條件下原油粘度5mPa·S—20mPa·S的原油實驗溫度為33-37℃；

步驟二：檢查系統

檢查水平RTP管道摩阻測試實驗系統是否安全，并對所述實驗系統進行密閉性檢測，檢測管線連接是否密閉；

步驟三：開啟閥門及螺桿泵(2)

將水平RTP管道摩阻測試實驗系統管路上的所有閥門打開后，開啟螺桿泵(2)；

步驟四：調節流量

根據水平RTP非金屬管道摩阻測試實驗系統中的質量流量計(4)的示數，分別調節流量至每個流態所需流量點，調節變頻器至預設流量值；

步驟五：數據采集記錄

當步驟四完成后，等待1-2分鐘，待流量和壓降保持恒定后進行相關實驗數據的采集和記錄；

步驟六：求取平均值

步驟五在每個流量下重復3～4次，將3～4次記錄的壓降數值進行平均值計算；

步驟七：更換實驗環道

步驟六完成后，更換另一材質的實驗環道重復步驟一至步驟六，完成所有材質的實驗；

步驟八：實驗數據對比

將注入同一流體介質的不同材質實驗環道的摩阻系數實驗數據進行對比，得出結論。