[發(fā)明專利]一種氣井積液物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010714579.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111852446A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉書(shū)杰;安永生;歐陽(yáng)鐵兵;江文博;范白濤;隋先富;于繼飛;李紫晗;楊玉貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種氣井積液物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、儲(chǔ)水罐、柱塞泵、氣液混合器和井筒模擬管；所述空氣壓縮機(jī)與所述儲(chǔ)氣罐相連，所述儲(chǔ)氣罐通過(guò)管線與所述氣液混合器的進(jìn)氣端連接；所述儲(chǔ)水罐的出口通過(guò)管線、所述柱塞泵與所述氣液混合器的進(jìn)液端連接，通過(guò)所述柱塞泵給管線內(nèi)的液體加壓后傳輸至所述氣液混合器內(nèi)；所述氣液混合器的出口端通過(guò)管線與所述井筒模擬管的入口連接，所述井筒模擬管的出口經(jīng)管線與所述儲(chǔ)水罐的入口連接。本發(fā)明可以方便地研究產(chǎn)液量、管徑、井斜角、油水比等因素對(duì)臨界攜液流速的影響，且使用方便，準(zhǔn)確性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣井積液實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種氣井積液物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

氣井正常生產(chǎn)時(shí)，氣體為連續(xù)相，液體為分散相，液體以分散相的形式被氣體攜帶到地面，但是當(dāng)井筒內(nèi)氣體流速小于氣井臨界攜液流速時(shí)，部分液體在井底沉積下來(lái)形成積液，影響氣井的生產(chǎn)效率。為保證氣井不積液，氣體流速必須大于氣井臨界攜液流速，因此研究氣井臨界攜液流速的影響因素至關(guān)重要。

各國(guó)學(xué)者做了大量有關(guān)氣井臨界攜液流速的研究工作，提出了氣井臨界攜液流量模型預(yù)測(cè)氣井積液，如Turner模型、李閔模型等方法，但是對(duì)產(chǎn)液量、管徑、井斜角、油水比等因素的影響研究較少。

因此，目前急需解決針對(duì)氣井臨界攜液流速的影響因素研究不足的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)氣井臨界攜液流速的影響因素研究不足的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種氣井積液物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其能方便地研究各種因素對(duì)臨界攜液流速的影響，且使用方便，準(zhǔn)確性好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種氣井積液物理模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、儲(chǔ)水罐、柱塞泵、氣液混合器和井筒模擬管；所述空氣壓縮機(jī)與所述儲(chǔ)氣罐相連，所述儲(chǔ)氣罐通過(guò)管線與所述氣液混合器的進(jìn)氣端連接；所述儲(chǔ)水罐的出口通過(guò)管線、所述柱塞泵與所述氣液混合器的進(jìn)液端連接，通過(guò)所述柱塞泵給管線內(nèi)的液體加壓后傳輸至所述氣液混合器內(nèi)；所述氣液混合器的出口端通過(guò)管線與所述井筒模擬管的入口連接，所述井筒模擬管的出口經(jīng)管線與所述儲(chǔ)水罐的入口連接。

進(jìn)一步，所述井筒模擬管采用有機(jī)玻璃管。

進(jìn)一步，所述井筒模擬管的入口和出口之間設(shè)置有壓力傳感器。

進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氣罐與所述氣液混合器的管線上設(shè)置有用于控制氣體流量的第一電磁閥。

進(jìn)一步，所述儲(chǔ)氣罐與所述氣液混合器的管線上設(shè)置有用于讀取氣體流量的氣體流量計(jì)；所述氣體流量計(jì)設(shè)置在所述第一電磁閥與所述氣液混合器之間。

進(jìn)一步，所述柱塞泵與所述氣液混合器的管線上設(shè)置有用于控制液體流量的第二電磁閥。

進(jìn)一步，所述柱塞泵與所述氣液混合器的管線上設(shè)置有用于讀取液體流量的液體流量計(jì)；所述液體流量計(jì)設(shè)置在所述第二電磁閥與所述氣液混合器之間。

進(jìn)一步，所述柱塞泵與所述氣液混合器的管線上設(shè)置有用于防止倒流的單向閥；所述單向閥位于所述液體流量計(jì)與所述氣液混合器之間。

進(jìn)一步，臨界攜液流速的測(cè)定方法為：調(diào)節(jié)所述第一電磁閥，由大到小改變注入氣量，觀察所述井筒模擬管內(nèi)液滴和液膜的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并記錄流動(dòng)穩(wěn)定后，每一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的氣體流速、井筒模擬管內(nèi)的壓力梯度，即可得到一條氣體流速與壓力梯度的關(guān)系曲線，根據(jù)最小壓降理論，所述井筒模擬管中壓力梯度最小時(shí)對(duì)應(yīng)的氣體流速即為臨界攜液流速。

進(jìn)一步，產(chǎn)液量對(duì)臨界攜液流速的影響測(cè)定方法為：通過(guò)控制所述第二電磁閥的開(kāi)度，研究產(chǎn)液量對(duì)臨界攜液流速的影響；

通過(guò)更換不同管徑的所述井筒模擬管、調(diào)節(jié)所述井筒模擬管的傾斜角，研究管徑、井斜角對(duì)臨界攜液流速地影響；通過(guò)控制所述儲(chǔ)水罐中流體組成，研究油水比對(duì)臨界攜液流速地影響。