[实用新型]一种氮气与水两相流表面传热系数的实验测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氮气与水两相流表面传热系数的实验测量装置，属于原油开采技术领域。

背景技术

油井经多次注水替油后，油水界面上移，替油效果逐渐变差，很多油井注水替油失效后导致油井成为了高含水井，最后不得不停产关井。另外，注水只能把油井地下溶洞溢出口以下的原油驱替出来，但对溢出口以上顶部的“阁楼油”却难以驱替，使得井周高部位存在着大量无法采出的剩余油。

为了有效动用井周高部位剩余油，提高原油采收率，使得高含水油井能恢复产能，不少学者提出了一种气水混注的方法来给地层补充能量，利用重力差异以达到提高驱油效率的目的，提高地层原油储量的可动用程度。而氮气与水混注是目前油田提高原油采收率最常用的一种重要手段。但由于气水混合和流型的复杂性，导致气水混注时井筒温度计算困难，尤其是难以计算气水混合流的传热量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种氮气与水两相流表面传热系数的实验测量装置，其目的在于，解决现有技术中存在的传热量难以计算的问题。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提供了一种氮气与水两相流表面传热系数的实验测量装置，包括依次相连的第一阀门、双层注入管、第二阀门、文丘里混合器、第一液体流量计、第三阀门、水泵和储水罐，且储水罐又和第一阀门相连，形成闭合回路。

在本实用新型提供的实施例中，上述表面传热系数的实验测量装置还包括进水管和出水管；

进水管一端和双层注入管相连，另一端和水泵相连，且在靠近水泵的一端沿水流动方向依次设有第四阀门、第二液体流量计和温度转换器；

出水管一端和双层注入管相连，另一端和储水罐相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述表面传热系数的实验测量装置还包括进气管和氮气瓶，进气管线一端和文丘里混合器相连，另一端和氮气瓶相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述表面传热系数的实验测量装置中的氮气瓶和文丘里混合器之间沿气体流动方向依次设有第五阀门和气体流量计。

在本实用新型提供的实施例中，上述双层注入管包括内管和外管，内管和外管之间形成环空；

外管上设有第一温度传感器和第二温度传感器；

内管上设有进液口、出液口、第三温度传感器和第四温度传感器，出液口和第一阀门相连，且出液口处设有第四温度传感器，进液口和第二阀门相连，且进液口处设有第三温度传感器，另外，内管上还设有第一电导传感器和第二电导传感器；

环空一端和进水管相连，另一端和出水管相连。

在本实用新型提供的实施例中，上述储水罐上设有出气管。

在本实用新型提供的实施例中，上述第一阀门和第二阀门为快关阀；第三阀门和第四阀门为开关阀；第五阀门为调压阀。

在本实用新型提供的实施例中，上述表面传热系数的实验测量装置还包括夹持器，夹持器包括支撑杆、连接件和夹持部，支撑杆和夹持部通过连接件相连，且夹持部可绕支撑杆进行360度旋转。

在本实用新型提供的实施例中，上述夹持部还设有第一夹持空间和第二夹持空间，第一夹持空间用于夹持双层注入管的外管，第二夹持空间用于夹持双层注入管的内管。

本实用新型的有益效果为：该实验测量装置结构简单、使用方便，与现有技术相比具有下列优势：(1)通过环空单相流体吸收的热流量来计算两相流体的热流量以及表面传热系数，避免了两相流热物性参数计算的复杂性；(2)通过夹持器，可模拟不同井斜下的测量环境；(3)环空单相流体的温度可通过自行调节，以模拟外部高温或低温环境下对两相流表面传热系数的影响；(4)内管安装有电导传感器，可测得气液混注下的含气率，进而分析与不同含气率所对应的流型对两相流表面传热系数的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1本实用新型提供的氮气与水两相流表面传热系数的实验测量装置结构图；

图2本实用新型提供的双层注入管结构图；

图3本实用新型提供的夹持器结构图。