[实用新型]一种稠油多相流密闭实验环道装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及稠油流变性技术领域，具体为一种稠油多相流密闭实验环道装置。

背景技术

目前，采用油气水混输技术可以减少油气田开采初期的巨额投资，近年来，随着石油勘探开发向海洋和戈壁沙漠转移，对油气水混输集输的研究日益深入。深水石油资源大规模开发，油气水多相混输具有明显的经济和社会效益，建设海底混输管道是发展趋势。多相流测控系统，可以对三相混输技术理论研究与发展提供科学数据依据分析。许多发达国家都在利用高水平的实验环道和先进的仪器仪表进行油气水三相流体力学的混输实验研究，国外海底混输管道建设取得了长足的发展，而我国油、气、水三相流型研究还处于初级阶段，尚未形成成熟理论。由于三相混输的流动特性和原油管道存在很大差异，特别是稠油和水的两相流动，在不同的流动状况下，例如反相流动前后，油水体系发生巨大变化，即使流量基本不变，管道压降也可以相差几十倍甚至几百倍，因而在开采、输送及加工利用的过程中存在一系列问题。此外，当输送稠油和含蜡油时，原油管道的流动特性十分复杂。由于海水温度低，管道内的原油在流动过程中逐渐冷却，当管壁温度达到蜡的析出点温度时，蜡分子开始运动。蜡的沉积作用引起在湍流中心的溶解蜡和管壁上的溶解蜡之间产生浓度梯度。由于浓度差的存在，溶解的蜡分子和析出的蜡晶颗粒将沉积在管壁上。稠油、含蜡油气水混输技术亦有待深入研究。因此，研究稠油多相流流动特性对实际工程具有重要指导意义。

为研究油气水多相流流动特性，白云香提出了一种油水两相流实验环道装置(白云香.水平管内油水两相流的实验研究[D].中国石油大学,2007,P8-11.)。利用油罐、水罐进行油水注入，油水在两相混合器内混合后进入实 验管道。实验管道采集流动状态参数数据后，油水两相流流入油水分离器进行油水分离，油水分离后重新进入油罐与水罐。其存在主要问题是，仅适用于油水两相流动实验，无法测试油气水三相混输流动特性。油水单向流动后在线分离，不可循环流动，实验采集数据不稳定。同时，油水采用混合器混合注入环道，无法研究油水乳状液的流动特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种稠油多相流密闭实验环道装置，以解决上述背景技术中提出的问题，所具有的有益效果是：该装置可进行多相循环流动实验、可同时实现多种实验流程、在线取样、功能性强、可变度高、流程简单、操作灵活方便。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种稠油多相流密闭实验环道装置，包括高压气瓶、高温高压反应釜、螺杆泵、缓冲罐、水罐、多相流泵和混合器，所述高压气瓶、高温高压反应釜、球阀一、螺杆泵、球阀二、在线乳化仪、球阀三和缓冲罐构成了配样系统，所述高压气瓶和高温高压反应釜之间通过连接管密封连接，所述高温高压反应釜上方安装有电机，且电机与传动轴之间安装有减速器，所述传动轴与设置在高温高压反应釜内腔的转轴之间通过联轴器转动连接，所述转轴上安装有搅拌扇叶，所述高温高压反应釜上安装有压力传感器，且高温高压反应釜的外表面设置有外围夹套，所述高温高压反应釜的出口与在线乳化仪的入口之间通过连接管密封连接，所述螺杆泵与高温高压反应釜之间通过上方安装有球阀一的连接管相连，所述螺杆泵的出口处并联设有球阀二和球阀三，球阀二的输入端与在线乳化仪的输出端相连，继而与高温高压反应釜相连，形成小循环回路，所述多相流泵、混合器、球阀四、球阀五、球阀六、第一流量计、球阀七、球阀八、球阀九、球阀十和空气浴构成了环道系统，所述球阀三与缓冲罐相连接，所述球阀四、球阀六为并联连接，一端与缓冲罐相连，另一端分别与球阀五的 两端相连，形成与缓冲罐处于并联状态的管路连接，所述多相流泵的入口端与球阀五相连，且多相流泵的出口端与混合器的入口端相连，所述混合器的另一入口端与注水系统相连，所述第一流量计与混合器的出口端相连，所述水罐、球阀十一、水泵、第二流量计构成了注水系统，所述水罐和水泵之间通过上方设置有球阀十一的连接管密封连接，所述水泵与空气浴之间设置有第二流量计。

优选的，所述空气浴内设置有环道，所述球阀六的输出端与环道支路上的在线取样装置的输入端相连接，在线取样装置有输入端与输出端相互串联在一起的球阀七、球阀八、球阀九和球阀十组成。

优选的，所述空气浴内设置有环道上设置有若干压力传感器、温度传感器。

优选的，所述缓冲罐上部设有压力传感器，用于监测缓冲罐内压力。

优选的，所述混合器的内部设置有混合腔。