[实用新型]竖直管道水合物浆液流动规律检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水合物流动安全保障研究领域，尤指一种竖直管道水合物浆液流动规律检测系统。

背景技术

气体水合物是一种由CH₄、C₂H₆、H₂S、CO₂、N₂等轻质气体或易挥发的液体分子和水分子在一定温度、压力条件下形成的笼形类冰状晶体物质。深海油气混输管线所处环境温度低、压力高，管道内的流体常处于水合物生成区，同时管输流体富含CH₄和水，导致水合物极易在管道内生成。当水合物大量生成后会堵塞管道、阀门和一些处理设备，即通常所说的水合物“冰堵现象”，水合物的生成和堵塞会给深水管道的运行带来严重的安全问题，

一旦发生这样严重的安全事故，在管道运行时很难将管道内的水合物清除，只能停产维修甚至使该管线报废，造成重大经济损失。且在发生突发的、非计划性的长时间停输时，水合物堵塞管道会造成很大的危害，一般情况下可能来不及采取相应的防范措施。而再启动过程中的高压力有助于水合物的生成，堵塞又将使再启动变得很困难。深海油气田水下开发系统中，此类问题尤其突出，随之可能带来巨大的经济损失以及技术壁垒。因此，研究深水油气管道中的水合物浆液流动规律具有重要的理论和实际意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于研究立管内水合物浆液流动规律的实验装置，对竖直管道内多相混输条件下水合物流动安全保障问题进行研究。

为达上述目的，本实用新型所提供的一种竖直管道水合物浆液流动规律检测系统，具体包含气体加压装置、液体加压装置、气液混合装置、可视竖直管路和气液分离装置；所述气体加压装置用于压缩所述系统中实验气体，使所述实验气体于所述系统中循环流动；所述液体加压装置用于抽取所述系统中实验液体，使所述实验液体于所述系统中循环流动；所述气液混合装置分别与所述气体加压装置和所述液体加压装置相连，用于将实验气体和实验液体按预定比例混合；所述可视竖直管路与所述气液混合装置相连，用于装载实验介质并提供可视窗口；所述气液分离装置分别与所述可视竖直管路、所述气体加压装置、所述液体加压装置相连，用于通过重力将实验介质分离，并将分离得到的实验气体和实验液体分别输出至气体加压装置和液体加压装置。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述系统还包含一个或多个高压气瓶，所述高压气瓶与所述气体加压装置通过辅助管线相连；所述辅助管线上设置有减压阀；所述气液分离装置上设置有背压阀；所述高压气瓶用于提供实验气体，以及通过与所述减压阀和所述背压阀联动控制所述系统内压力状态。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述系统还包含液体加入装置，所述液体加入装置与所述气液分离装置相连，用于提供实验液体。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述气体加压装置包含压缩机和缓冲罐；所述压缩机用于提供实验气体流动动力；所述缓冲罐与所述压缩机相连，用于调节实验气体的气流量。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述系统还包含温控装置，所述温控装置用于控制所述可视竖直管路、所述气液分离装置和所述缓冲罐内介质温度。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述液体加压线路包含离心泵和单向阀；所述离心泵用于抽取实验液体，提供实验液体流动动力；所述单向阀与所述离心泵相连，用于限制所述实验液体的流动方向。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述气液混合装置为管道内置的静态混合器。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述可视竖直管路为一个或多个高压聚碳酸酯透明管。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述气液分离装置还包含磁力搅拌驱动和搅拌桨；所述搅拌桨设置于所述气液分离装置内，用于搅拌所述实验介质；所述磁力搅拌驱动与所述搅拌桨相连，用于通过磁力带动所述搅拌桨运转。

在上述竖直管道水合物浆液流动规律检测系统中，优选的，所述气液分离装置与所述液体加压装置相连端为漏斗形，用于辅助所述搅拌桨将实验液体输出至所述液体加压装置。

通过本实用新型所提供的竖直管道水合物浆液流动规律检测系统可对竖直管道内多相混输条件下水合物流动安全保障问题进行检测，实现不同条件下水合物浆液生成、分解动力学规律监测、立管内水合物浆液流动规律研究；为深水油气管道中的水合物浆液流动规律提供理论依据。

附图说明