[实用新型]一种天然气水合物浆流动特性的高压测试装置

说明书

本实用新型公开了一种天然气水合物浆流动特性的高压测试装置，系统设置甲烷气瓶、乙烷气瓶、丙烷气瓶、丁烷气瓶，可配置不同组分含量的天然气进行实验。利用高压柱塞泵向气罐下部泵送液体从而压缩气体空间，提高气罐内部压力，实现高压输送测试。采用混合罐和搅拌器制备天然气水合物浆，利用磁力泵及旁通管路可实现流体的循环密闭流动及循环开式流动。环道末端设置玻璃管道，可实时显示天然气水合物浆的流动状态。环道末端设置在线粒度分析仪，可在线测量天然气水合物浆颗粒的粒径尺寸。环道末端设置取样阀，可实时获取流体样本。与现有的天然气水合物浆流动特性的测试装置相比，本实用新型具有流动稳定、功能全面、适用范围广、可实时获取流体样本、在线测量水合物浆颗粒粒径的特点。

技术领域

本实用新型属于多相管流技术领域，特别是涉及一种天然气水合物流动特性的高压测试装置。

背景技术

随着海底油气田的开发，远距离输送未经处理的含水含气原油等成为经济高效开发海底油气田的关键。而海底恶劣的自然环境不仅使海底平台和水下设施面临着严峻的考验，也使连接各个生产设施的海底管线面临挑战，其中海底管道内水合物的生成与堵塞一直是研究的热点。但是随着海上油气田开发向深海和超深海发展，管输温度越来越低，抑制水合物生成的常规方法成本过高，或达到其作用极限，而添加传统水合物抑制剂还会带来环保等方面以及成本方面的负面影响。学者因此提出了基于风险管理策略的水合物浆体输送技术和冷流概念，允许或引导流体中的天然气生成水合物。真正有实际应用价值的并不是只形成天然气水合物而是具有流动特性的水合物浆体。如今，如何进行水合物浆液输送管线的工艺设计在国际上仍处于前沿研究领域，而水合物浆体流动规律的研究则是输送管线工艺设计的基础。因此，研究天然气水合物浆在管道中的流动特性有着重要指导意义。

为测量天然气水合物浆的流动特性，叶健等人提出了一种水合物浆体流动实验装置(叶健,张鹏,钱文强.水合物浆体在水平细管中的流动特性研究[J].工程热物理学报,2014, 35(3):000550-553.)。采用带搅拌器的储罐和水浴制备天然气水合物浆，隔膜泵驱动流体进入测试管道。通过采集设备采集天然气水合物浆的流动数据，收集桶回收实验流体。其存在的主要问题是，实验无法进行循环流动，导致流动不稳定。系统无法进行高压实验，且无法配置不同组分的天然气水合物浆，即实验范围受限。装置未设置取样阀，无法获取实验流体样本，且无法测量在流动过程状态下水合物浆体颗粒的粒径尺寸。因此，此系统功能局限性较强，流动稳定性较低，适用范围有限，无法获取流体样本，且无法在线测量水合物浆颗粒粒径。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种流动稳定、功能全面、适用范围广、可实时获取流体样本、在线测量水合物浆颗粒粒径的天然气水合物浆流动特性高压测试装置。

本实用新型设置甲烷气瓶、乙烷气瓶、丙烷气瓶、丁烷气瓶，可配置不同组分含量的天然气进行实验。利用高压柱塞泵向气罐下部泵送液体从而压缩气体空间，提高气罐内部压力，实现高压输送测试。采用混合罐和搅拌器制备天然气水合物浆，利用磁力泵及旁通管路可实现流体的循环密闭流动及循环开式流动。环道末端设置玻璃管道，可实时显示天然气水合物浆的流动状态。环道末端设置在线粒度分析仪，可在线测量天然气水合物浆颗粒的粒径尺寸。环道末端设置取样阀，可实时获取流体样本。

本实用新型具体的技术方案如下：