[發(fā)明專利]一種模擬流動狀態(tài)下天然氣水合物生成測試裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111707801B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 李清平;鄭利軍;魏納;劉洋;龐維新;崔振軍;劉永飛;樊奇;李焱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;西南石油大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種模擬流動狀態(tài)下天然氣水合物生成測試裝置，其特征在于，包括：循環(huán)圓管管道、天然氣供給裝置、水源供給裝置、多相分離裝置、制冷裝置、視頻監(jiān)控裝置以及計算機操控裝置；

所述循環(huán)圓管管道上設置有進口、出口以及水合物循環(huán)采樣裝置，所述水合物循環(huán)采樣裝置用于驅(qū)動所述循環(huán)圓管管道內(nèi)的混合流體進行循環(huán)，同時完成對水合物的取樣以及對管道內(nèi)水合物的溫度、壓力、相含量數(shù)據(jù)的采集；

所述天然氣供給裝置的輸出口、水源供給裝置的輸出口以及所述制冷裝置的輸出口均通過所述進口與所述循環(huán)圓管管道內(nèi)部連通，分別用于為所述循環(huán)圓管管道提供預設壓力的天然氣、水源以及冷源；

所述多相分離裝置的入口通過所述出口與所述循環(huán)圓管管道內(nèi)部連通，用于當實驗結(jié)束后對所述循環(huán)圓管管道排出的多相混合流體進行多相分離，分離后的天然氣和水處理合格后輸送到所述天然氣供給裝置和水源供給裝置循環(huán)利用；

所述視頻監(jiān)控裝置用于對所述循環(huán)圓管管道進行視頻數(shù)據(jù)采集，并將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到所述計算機操控裝置；

所述計算機操控裝置用于對所述天然氣供給裝置、水源供給裝置、多相分離裝置、制冷裝置進行統(tǒng)一控制，并對采集數(shù)據(jù)進行處理；

所述測試裝置還包括至少一個管道解堵裝置，所述管道解堵裝置包括儲水罐、加熱裝置、熱水開關(guān)電動閥門以及套管束；

所述套管束套設在所述循環(huán)圓管管道外壁上，且所述套管束上設置有套管束進口和套管束出口；所述儲水罐的輸出口經(jīng)所述加熱裝置和熱水開關(guān)電動閥門后與所述套管束進口相連，所述套管束出口與所述儲水罐的輸入口相連，構(gòu)成循環(huán)通道；

所述水合物循環(huán)采樣裝置，包括循環(huán)螺桿泵以及第一～第四檢測組件；

所述循環(huán)螺桿泵設置在所述循環(huán)圓管管道的進口處，用于按照預設流速驅(qū)動所述循環(huán)圓管管道內(nèi)的流體處于流動狀態(tài)；

所述第一檢測組件設置在所述循環(huán)螺桿泵之后，包括第一壓力傳感器、速度傳感器、第一溫度傳感器，分別用于對相應管道內(nèi)流體的壓力、速度和溫度數(shù)據(jù)進行檢測；

所述第二檢測組件設置在所述管道解堵裝置之后，包括第二壓力傳感器、第二溫度傳感器、第一實時相含量測量儀和水合物取樣器，分別用于對相應管道處的流體壓力、溫度、相含量進行采集，同時對水合物進行取樣；

所述第三檢測組件設置在所述循環(huán)圓管管道的出口處，包括第二實時相含量測量儀、第三溫度傳感器和第三壓力傳感器，分別用于對相應管道處的流體壓力、溫度、相含量進行采集；

所述第四檢測組件包括若干第四壓力傳感器，分別設置在所述第二檢測組件和第三檢測組件之間的循環(huán)圓管管道上，用于對相應管道處的壓力進行采集。

2.如權(quán)利要求1所述的一種模擬流動狀態(tài)下天然氣水合物生成測試裝置，其特征在于：所述套管束采用雙套管，材質(zhì)為PC管。

3.如權(quán)利要求1所述的一種模擬流動狀態(tài)下天然氣水合物生成測試裝置，其特征在于：所述天然氣供給裝置包括天然氣儲氣罐、儲氣罐開關(guān)電動閥門、空壓機、壓力調(diào)節(jié)器、天然氣干燥器和天然氣壓力傳感器；

所述天然氣儲氣罐的輸入口與所述多相分離裝置的氣相出口連接，輸出口通過所述儲氣罐開關(guān)電動閥與所述空壓機的輸入口相連；

所述空壓機的輸出口經(jīng)所述壓力調(diào)節(jié)器與所述天然氣干燥器的輸入口相連，所述天然氣干燥器的輸出口與所述循環(huán)圓管管道的進口相連；

所述天然氣壓力傳感器設置在所述天然氣干燥器的輸出口，用于對管道內(nèi)的天然氣壓力進行檢測，并發(fā)送到所述計算機操控裝置；

所述儲氣罐開關(guān)電動閥門、空壓機、壓力調(diào)節(jié)器、天然氣干燥器均與所述計算機操控裝置相連，由所述計算機操控裝置自動控制。

4.如權(quán)利要求1所述的一種模擬流動狀態(tài)下天然氣水合物生成測試裝置，其特征在于：所述水源供給裝置包括加料器、添加劑開關(guān)電動閥門、貯水槽、流量傳感器、供水泵以及水源開關(guān)電動閥門；

所述加料器的輸出口經(jīng)所述添加劑開關(guān)電動閥門與所述貯水槽相連，用于向所述貯水槽中加入鹽；

所述供水泵的輸入口插入到所述貯水槽中，輸出口經(jīng)所述水源開關(guān)電動閥門與所述循環(huán)圓管管道的進口相連；

所述流量傳感器設置在所述貯水槽與所述供水泵的輸入口之間，用于對進入所述供水泵的液體流量進行檢測，并發(fā)送到所述計算機操控裝置。