[发明专利]多功能油水两相流模拟实验装置及方法

说明书

本发明提供了一种多功能油水两相流模拟实验装置及方法，多功能油水两相流模拟实验装置包括：第一玻璃筒，上端连接有加物料组件，第一玻璃筒的内部设置有搅拌组件；第二玻璃筒，与第一玻璃筒间隔设置，第一玻璃筒的下端通过第一管道与第二玻璃筒的下端连接，第二玻璃筒的上端通过第二管道与第一玻璃筒的上端连接，第二玻璃筒设置有传感器组件；加热组件，包括绕设在第一管道外周的第一硅胶加热带和绕设在第二管道外周的第二硅胶加热带。设置加物料组件能够通过该加物料组件向第一玻璃筒中加入物料和氯化钠，从而改变油水混合介质持水率和矿化度。同时设置加热组件，可以对第一管道和第二管道进行加热，进而达到模拟地下温度的目的。

技术领域

本发明涉及石油生产模拟实验装置领域，具体涉及一种多功能油水两相流模拟实验装置及方法。

背景技术

油水两相流动在石油生产与化工领域有着广泛的研究与应用，为此人们设计了多种类型的传感器用于检测油水两相中的多项参数，如持水率、温度、流量和矿化度。这些传感器在研制阶段都需要在油水两相流动模拟装置中进行实验以检测其性能。自20世纪60年代以来，国内外就建造了各种两相流综合试验环道，并展开了两相流的研究。在国内，清华大学、浙江大学、天津大学、大庆油田、江汉油田等先后建设了实验装置，开展了这方面的研究。然而，目前已有的油水两相流动模拟装置存在以下问题：1、结构庞大，造价高昂；2、使用不便，费用不菲；3、参数有限，灵活不足；4、实验温度受室温限制，无法模拟地下温度；5、实验介质受使用成本限制，无法模拟地下矿化度(传统实验装置中油水介质体积庞大，随意添加氯化钠改变矿化度将会造成油水样品污染，每次使用后势必要更换新的油水介质，受使用成本限制，无法模拟地下矿化度)。鉴于上述原因，设计了小型多功能油水两相流模拟实验装置。

发明内容

本发明提供了一种多功能油水两相流模拟实验装置及方法，以达到模拟地下温度的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能油水两相流模拟实验装置，包括：第一玻璃筒，上端连接有加物料组件，第一玻璃筒的内部设置有搅拌组件；第二玻璃筒，与第一玻璃筒间隔设置，第一玻璃筒的下端通过第一管道与第二玻璃筒的下端连接，第二玻璃筒的上端通过第二管道与第一玻璃筒的上端连接，第二玻璃筒设置有传感器组件；加热组件，包括绕设在第一管道外周的第一硅胶加热带和绕设在第二管道外周的第二硅胶加热带。

进一步地，第一管道靠近第二玻璃筒的下端位置设置有可调速水泵，第一玻璃筒内的液体通过可调速水泵输送至第二玻璃筒内。

进一步地，第一管道上连接有排水管路，排水管路与可调速水泵所在的管路段并联设置。

进一步地，排水管路上设置有出液阀门，排水管路的端部设置有出液口。

进一步地，搅拌组件包括搅拌杆和搅拌头，搅拌头设置在搅拌杆的一端并置于第一玻璃筒内，搅拌杆的另一端置于第一玻璃筒的上端外部；多功能油水两相流模拟实验装置还包括搅拌电机支架和搅拌电机，搅拌电机支架固定安装在第一玻璃筒上端外侧，搅拌电机固定在搅拌电机支架上并与搅拌杆的另一端驱动连接。

进一步地，搅拌电机支架上固定安装有用于控制加热组件的温度控制器和用于控制可调速水泵的流量控制器。

进一步地，第二玻璃筒具有第二玻璃筒上盖，第二玻璃筒上盖上沿周向间隔均布有多个轴向通孔，传感器组件包括多个传感器，每个轴向通孔均设置至少一个传感器。

进一步地，第二管道的一端与第一玻璃筒的上端连接，第二管道的另一端设置有活动接头，多功能油水两相流模拟实验装置还包括引流管，引流管的一端与活动接头连接，引流管的另一端置于第一玻璃筒内。

进一步地，多功能油水两相流模拟实验装置还包括底座，第一玻璃筒和第二玻璃筒均固定在底座上。

进一步地，多功能油水两相流模拟实验装置还包括多个支撑杆，第一玻璃筒的下端和第二玻璃筒的下端均通过支撑杆与底座连接。