[发明专利]水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试系统及方法

权利要求书

1.一种水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试方法，其采用的测试系统，包括地下模拟井筒(1)、水箱(2)、水砂混合箱(7)、砂配注器(5)和水砂分离器(16)；所述水箱(2)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述水箱(2)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有管道泵(3)和第一流量计(4)；所述砂配注器(5)通过管道连接到水砂混合箱(7)，所述砂配注器(5)和水砂混合箱(7)之间的管道上设置有第一球阀(6)；所述水砂混合箱(7)通过水砂注入管线(11)通向地下模拟井筒(1)中，水砂注入管线(11)上设置有渣浆泵(8)、第二流量计(9)和第二球阀(10)；所述地下模拟井筒(1)的底部设置有离心泵(12)，离心泵(12)的出口通过油管(13)连接到设置在地面上的水砂分离器(16)，所述油管(13)上设置有第三流量计(15)；所述油管(13)上设置有减压阀(14)；所述离心泵(12)设置在地下模拟井筒(1)中的位置高于水砂注入管线(11)出口；所述水砂分离器(16)分别通过回流管道与水箱(2)和砂配注器(5)相连，其特征在于，包括以下步骤：

S1.测试之前测量离心泵叶轮和导壳的质量，导壳平衡孔的内径，然后将离心泵下入到地下模拟井筒中；

S2.向水箱中加满水，砂配注器中加满石英砂，将砂和水在水砂混合箱中混合后，注入到地下模拟井筒中；

S3.开启离心泵，将水砂混合物举升到地面，通过水砂分离器分离，水和砂分别返回水箱和砂配注器；

S4.持续一段时间，取出离心泵，对离心泵的叶轮和导壳进行称重，对导壳的平衡孔内径进行测量；

S5.重新下入离心泵，重复步骤S2-S4，获得叶轮质量、导壳质量和导壳平衡孔内径随时间的变化曲线；

S6.改变砂的配注比例，重复步骤S2-S5，获得不同砂含量对叶轮质量、导壳质量和导壳平衡孔内径随时间的变化曲线；

S7.在砂配注器中加入粒径不同的砂，重复步骤S2-S5，测试不同粒径的砂对叶轮质量、导壳质量和导壳平衡孔内径随时间的变化曲线；

S8.调节离心泵的排量，重复步骤S2-S5，测量不同排量下叶轮质量、导壳质量和导壳平衡孔内径随时间的变化曲线。

2.根据权利要求1所述的水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试方法，其特征在于：所述步骤S4中，持续的时间不低于100小时。

3.根据权利要求1所述的水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试方法，其特征在于：所述步骤S5中，至少重复4次步骤S2-S4。

4.根据权利要求1所述的水合物开采过程中砂对离心泵磨损的测试方法，其特征在于：采用高精度天平对离心泵的叶轮进行称重，采用游标卡尺测量导壳平衡孔内径的变化。