[发明专利]一种测量高压复杂流体节流效应系数的装置及方法

权利要求书

1.一种测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：包括油水系统和气相系统, 所述的油水系统在温控系统将其内部的油水温度进行调节后送入混合系统，同时所述的气相 系统将气体进行混合后也送入混合系统，所述的混合系统将油水和气体混合后通过混输管路 送入气液分离系统，且在所述的混输管路上设有节流及观测系统；所述的气液分离系统将气 液分离后的油水从新送入油水系统，进行下一个循环。

2.如权利要求1所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的气 相系统包括气瓶、气体缓冲罐、气体流量计及调节阀，所述的气瓶与气体缓冲罐相连，所述 的气体缓冲罐与混合系统的入口相连，在气瓶与气体缓冲罐相连的管路、气体缓冲罐与混合 系统相连的管路上均设有气体流量计、调节阀、压力传感器和温度传感器。

3.如权利要求1所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的油 水系统包括一个储油罐，所述的储油罐串联增压泵、液体流量计及调节阀后，与混合系统相 连。

4.如权利要求3所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的增 压泵出口处采用回流管连接到储油罐内，且回流管上连接有高压截止阀。

5.如权利要求1所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的混 合系统包括一个气液混合器，其包括吸入室，在所述的吸入室上安装有喷嘴、导气管和扩压 管，所述的喷嘴与油水系统相连通，油水系统的油水通过喷嘴进入到吸入室；所述的导气管 与气相系统相连通，气相系统的气体通过导气管进入吸入室；气液混合体由扩压管排出。

6.如权利要求1所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的节 流及观测系统包括高压节流阀，在所述的高压节流阀的前后设有高压透明段。

7.如权利要求6所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：所述的高 压节流阀前后分别设置有可拆卸的变径管段，所述的变径管段上设有可视窗，通过高速摄像 仪拍摄前后透明段流动情况。

8.如权利要求7所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置，其特征在于：在所述的 变径管段上串联有压力和温度传感器。

9.如权利要求3所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置的使用方法，其特征在于：

步骤1、油水先在储油罐中通过搅拌充分混合并通过储油罐内的加热装置使液流温度控 制在实验温度，然后经过增压泵增压，经流量计计量后到达气液混合器；

步骤2、储存气瓶中的二氧化碳和氮气分别从气瓶中充入缓冲罐中，再经过流量计计量 后在气液混合器与液流充分混合；

步骤3、油气水进入较长的混输管路充分进行热交换，分别通过玻璃视窗，经过高压节 流阀节流后通过高压透明段，完成节流过程；

步骤4.节流阀前后分别设置有可拆卸的变径管段，通过高速摄像仪拍摄前后透明段流动 情况；

步骤5.通过液体流量计、气体流量计测得气液流量，计算出气液比；

步骤6.通过阀前后的压力传感器得到阀前后压力值；通过温度传感器测得阀前后温度； 利用下式计算出复杂流体多相节流过程中的节流效应系数：

μJT=(∂T∂p)H]]>

μ_JT—焦耳-汤姆孙效应系数(节流效应系数)，表示等焓膨胀时,温度随压力的变化率；T —温度传感器采集的温度，P—压力传感器采集的压力，H表示在等焓状态下。

10.如权利要求9所述的测量高压复杂流体节流效应系数的装置的使用方法，其特征在 于：所述的气液分离器与储油罐为同一个装置。