[發(fā)明專利]一種三相分離保壓裝置及其使用方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111668904.8
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114293935A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐建新;孔令銳;袁芳;李霜;李偉;王瀟;魯思佳;林圓
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;B01D29/01;B01D29/56;B01D21/02;B01D35/16;B01D36/04;B01D29/60
• 代理公司: 重慶信航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

1.一種三相分離保壓裝置，其特征在于，包括固相沉降分離系統(tǒng)、保壓控制系統(tǒng)以及液相回收系統(tǒng)；

所述固相沉降分離系統(tǒng)包括密封儲集罐(7)、進液管(8)、固相清理口(9)、排水閥(10)和濾網(wǎng)Ⅰ(13)；所述密封儲集罐(7)整體為圓柱形瓶狀罐體，罐體底部為儲集固相的半橢圓形球狀，所述密封儲集罐(7)的頂部焊接有圓柱管，圓柱管的一半位于密封儲集罐(7)的內(nèi)部，所述濾網(wǎng)Ⅰ(13)固定套設(shè)在圓柱管的下部并位于密封儲集罐(7)內(nèi)，所述圓柱管的頂端連接法蘭盤；所述進液管(8)設(shè)置在密封儲集罐(7)的中上部，所述固相清理口(9)設(shè)置在密封儲集罐(7)的下部，所述排水閥(10)設(shè)置在密封儲集罐(7)的下部并位于固相清理口(9)的一側(cè)；

所述保壓控制系統(tǒng)包括調(diào)壓閥(1)、安全閥(2)、壓力傳感器(3)、調(diào)壓管路(4)、安全管路(5)和固定法蘭(6)；所述固定法蘭(6)安裝在法蘭盤上，所述調(diào)壓管路(4)和安全管路(5)的進口端分別固定安裝在固定法蘭(6)的預(yù)留孔上，所述調(diào)壓管路(4)作為循環(huán)流動的主要出口，所述調(diào)壓管路(4)的出口端可接入不同的液體處理裝置；所述調(diào)壓閥(1)設(shè)置在調(diào)壓管路(4)上，所述安全管路(5)的出口端與調(diào)壓閥(1)后部的調(diào)壓管路(4)的出口端相連接，所述安全管路(5)上集成一組安全閥(2)和壓力傳感器(3)；

所述液相回收系統(tǒng)包括液相儲集池(12)，所述調(diào)壓管路(4)的出口端通過軟管(11)與液相儲集池(12)內(nèi)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相分離保壓裝置，其特征在于，所述固相清理口(9)由密封儲集罐(7)下部延伸出的圓管和密封法蘭共同組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相分離保壓裝置，其特征在于，所述調(diào)壓管路(4)和安全管路(5)的進口端分別焊接于固定法蘭(6)的中部的預(yù)留孔上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相分離保壓裝置，其特征在于，所述安全閥(2)為電磁閥，且與電磁繼電器相連作為被控制系統(tǒng)，電磁繼電器控制系統(tǒng)為壓力傳感器(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項權(quán)利要求所述的一種三相分離保壓裝置，其特征在于，所述密封儲集罐(7)內(nèi)的橫截面上設(shè)置濾網(wǎng)Ⅱ(14)和濾網(wǎng)Ⅲ(15)，所述濾網(wǎng)Ⅱ(14)位于濾網(wǎng)Ⅲ(15)的上方，所述濾網(wǎng)Ⅰ(13)位于濾網(wǎng)Ⅱ(14)的上方，所述濾網(wǎng)Ⅲ(15)的目數(shù)小于濾網(wǎng)Ⅱ(14)的目數(shù)，所述濾網(wǎng)Ⅱ(14)的目數(shù)小于濾網(wǎng)Ⅰ(13)的目數(shù)。

6.一種三相分離保壓裝置的使用方法，其特征在于，該方法采用權(quán)利要求1至5中所述的一種三相分離保壓裝置；該方法包括如下步驟：

1)該三相分離保壓裝置與鉆孔模擬系統(tǒng)搭配使用，將進液管(8)與鉆孔模擬系統(tǒng)的鉆孔出口連接，調(diào)壓管路(4)的出口通過回流管路與液體處理裝置相連，擰緊固相清理口(9)上的密封法蘭，關(guān)閉排水閥(10)，打開調(diào)壓閥(1)，接通控制電路準(zhǔn)備完成；

2)工作時，鉆孔內(nèi)的氣液固混合物經(jīng)過進液管(8)流入密封儲集罐(7)內(nèi)，經(jīng)過濾網(wǎng)Ⅲ(15)、濾網(wǎng)Ⅱ(14)以及濾網(wǎng)Ⅰ(13)三級過濾后，由于重力作用固相顆粒自由沉降最終在密封儲集罐(7)的底部沉積，混合流體從調(diào)壓管路(4)的出口流出經(jīng)軟管(11)最終進入液相儲集池(12)，在液相儲集池(12)內(nèi)，靜置的混合流體中未過濾的固相在重力作用下再次沉積分離，氣相由于密度較低，將會從混合物中分離出并自由排放入大氣內(nèi)；實驗中，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥(1)可以改變管路內(nèi)的壓力至不同設(shè)定值，模擬研究不同壓力條件下三相流的流動；

3)實驗完畢后，關(guān)停管路內(nèi)的流體，打開調(diào)壓閥(1)降低密封儲集罐(7)內(nèi)的壓力，打開排水閥(10)排出密封儲集罐(7)內(nèi)殘余流體，流體排出后卸下固相清理口(9)上的密封法蘭，清理密封儲集罐(7)內(nèi)的固相。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種三相分離保壓裝置的使用方法，其特征在于，在步驟2)中，壓力傳感器(3)用于查看密封儲集罐(7)內(nèi)的壓力，當(dāng)密封儲集罐(7)內(nèi)的壓力超過設(shè)定的極限壓力大小時，電磁繼電器工作電路閉合，安全閥(2)打開釋放密封儲集罐(7)內(nèi)的流體，降低密封儲集罐(7)內(nèi)的流體壓力；同時，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥(1)增大調(diào)壓管路開度，當(dāng)壓力降低至設(shè)定最小壓力時，電磁繼電器工作電路斷開，安全閥(2)關(guān)閉，再次調(diào)節(jié)調(diào)壓閥(1)使密封儲集罐(7)內(nèi)的壓力達到設(shè)定值。