驅采出液井口節流效應系數的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型公開了一種測量C〇2驅采出液井口節流效應系數的裝置。
【背景技術】
[0002] 0)2驅提高原油采收率(〇)2-eor)作為重要的老油田二次開發技術，已經在大慶油 田部分區塊推廣使用，保證了老油田的開采效率和經濟利益。而油田井口集輸管路通常設 有節流閥，W控制油井井口壓力和油井產量。由于采出流體中含大量C〇2氣體，節流過程中 出現焦耳-湯普遜效應產生較大溫降，易在節流后管段內生成水合物堵塞管道，造成安全事 故。因此，需要對C〇2-天然氣-油-水的復雜流體體系的節流溫降效應進行實驗研究。
[0003] 然而由于設及到閥前壓力、閥后壓力、閥前溫度、閥后溫度、氣液比、含水率、氣體 組分等多因素，因此實驗測量難度大。并且C〇2驅采出流體通常是高壓狀態，更增加了實驗 測量的難度。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的就是通過該實驗設備，準確測量復雜流體多相節流過程中節流 溫降效應(JT系數測量）。
[0005] 本實用新型采用的技術方案如下：
[0006] -種測量C〇2驅采出液井口節流效應系數的裝置，包括油水系統和氣相系統，所述 的油水系統在溫控系統將其內部的油水溫度進行調節后送入混合系統，同時所述的氣相系 統將氣體進行混合后也送入混合系統，所述的混合系統將油水和氣體混合后通過混輸管路 送入氣液分離系統，且在所述的混輸管路上設有節流及觀測系統;所述的氣液分離系統將 氣液分離后的油水重新送入油水系統，進行下一個循環。
[0007] 所述的氣相系統包括混合氣氣瓶、氣體緩沖罐、氣體流量計及調節閥，所述的兩個 氣瓶與氣體緩沖罐相連，所述的氣體緩沖罐與混合系統的入口相連，在氣瓶與氣體緩沖罐 相連的管路、氣體緩沖罐與混合系統相連的管路上均設有氣體流量計、調節閥、壓力傳感器 和溫度傳感器。
[0008] 所述的油水系統包括一個儲油罐，所述的儲油罐串聯增壓累、液體流量計及高壓 截止閥后，與混合系統相連。
[0009] 所述的增壓累出口處采用回流管連接到儲油罐內，且回流管上連接有高壓截止 閥。
[0010] 所述的混合系統包括一個氣液混合器，其包括吸入室，在所述的吸入室上安裝有 噴嘴、導氣管和擴壓管，所述的噴嘴與油水系統相連通，油水系統的油水通過噴嘴進入到吸 入室;所述的導氣管與氣相系統相連通，氣相系統的氣體通過導氣管進入吸入室;氣液混合 體由擴壓管排出。液體W高的速度從噴嘴噴出，高速流動的液體通過吸入室時，會在吸入室 形成真空，由導氣管吸入大量氣體，氣體進入混氣室后，在喉管處與液體劇烈混合，形成氣 液混合體，由擴散管排出。
[0011] 所述的節流及觀測系統包括高壓節流閥，在所述的高壓節流閥的前后設有高壓透 明段。
[0012] 所述的高壓節流閥前后還分別設置有可拆卸的變徑管段，所述的變徑管段上設有 可視窗，通過高速攝像儀拍攝前后透明段流動情況。
[0013] 在所述的變徑管段上還串聯有壓力和溫度傳感器;閥前后的壓力傳感器得到閥前 后壓力值;通過溫度傳感器測得閥前后溫度。
[0014] 所述的分離系統由常壓氣液分離器、真空累及調節閥組成。
[0015] 所述的常壓氣液分離器與儲油罐可W為同一個裝置。
[0016] 所述的溫控系統由儲罐電加熱設施和局部加熱器組成。
[0017]本裝置的現慢方法如下：
[0018] 1、油水先在儲油罐中通過攬拌充分混合并通過儲油罐內的加熱裝置使液流溫度 控制在實驗溫度，然后經過增壓累增壓，經流量計計量后到達氣液混合器.
[0019] 2、儲存氣瓶中的二氧化碳和混合氣分別從氣瓶中充入緩沖罐中，再經過流量計計 量后在氣液混合器與液流充分混合；
[0020] 3、油氣水進入較長的混輸管路充分進行熱交換，分別通過玻璃視窗，經過高壓節 流閥節流后通過高壓透明段，完成節流過程；
[0021 ] 4.通過液體流量計、氣體流量計測得氣液流量，計算出氣液比；
[0022] 5.通過閥前后的壓力傳感器得到閥前后壓力值；通過溫度傳感器測得閥前后溫 度;利用下式計算出復雜流體多相節流過程中的節流效應系數：
[0023]
[0024] yjT-焦耳-湯姆孫效應系數(節流效應系數），表示等洽膨脹時，溫度隨壓力的變化 率;T一溫度傳感器采集的溫度，P-壓力傳感器采集的壓力，Η表示在等洽狀態下。
[0025] 所述的氣液分離器與儲油罐為同一個裝置。
[00%]本實用新型的有益效果如下：
[0027] 本裝置能夠在實驗室中模擬油氣田井口節流條件，測量C〇2驅油井采出流體井口 節流過程中節流閥前后溫降。
[0028] 在混合系統中，氣液混合器根據文丘里管的原理，將流體的靜壓能轉化為動能，然 后挾帶另一部分從支管中進入的物料一起進入混合管內混合。液體W高的速度從噴嘴噴 出，高速流動的液體通過混氣室時，會在混氣室形成真空，由導氣管吸入大量空氣，空氣進 入混氣室后，在喉管處與液體劇烈混合，形成氣液混合體，由擴散管排出。獨特的混合氣室 設計，強勁的液流與氣體混合噴射，使攬拌均勻、完全，產生的氣泡多而細膩。運樣就能夠模 擬出油田生產中的彌散流或者泡狀流，防治段塞流的產生。
[0029] 在分離系統中，分離器起到四重作用。首先，它是儲罐，用于盛油水混合液;其次， 起到加熱器的作用。分離器底部有加熱套能夠對液體進行控溫，使閥前溫度模擬來流溫度。 第Ξ，罐體內帶有攬拌器，能夠使油水在此充分混合。因此起到油水混合器的作用。最后，起 到氣液分離的作用。通過優化設計，得到了分離器的合適體積；同時考慮到攬拌的過程中會 有部分氣體重新溶解到液體中，外置一個大排量真空累，在實驗時使罐內保持負壓，使氣體 及時排除。運樣就能在同一個裝置中完成了油氣水混合、加熱和分離。
[0030] 為了防止出現超壓事故，采用安全閥調控環道內壓力。若出現管道超壓，安全閥自 動起跳，氣體通過放空管系統安全排入大氣。
[0031] 為了觀察研究節流閥前后流體流型及現象，在節流閥前后各安裝一個高壓透明視 窗。
[0032] 為了有效控制液體流量，在增壓累出口處采用回流連接到分離器內。
【附圖說明】
[0033] 圖1本實用新型的整體結構圖；
[0034] 圖2氣液混合器的結構圖；
[0035] 圖中：1儲油罐，2、3氣瓶調節閥，6-氣體緩沖罐，7-氣體滿街流量計，8、10、16、17、 19、22-高壓截止閥，9-氣液混合器，12、14-變徑管段，11-閥前耐高壓透明段，15-閥后耐高 壓透明管段，18-增壓累，20-液體流量計、21-安全閥、13-高壓節流閥；23噴嘴、24吸入室、25 擴壓管、26導氣管。
【具體實施方式】
[0036] 下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明：
[0037] 如圖1、圖2所示，一種測量C〇2驅采出液井口節流效應系數的裝置，能夠在實驗室 中模擬油氣田井口節流條件，測量C〇2驅油井采出流體井口節流過程中節流閥前后溫降。該 裝置包括長約20m的實驗環道，管道內徑26mm，承壓能力lOMPa，采用耐腐蝕31化型不誘鋼制 造，可耐C〇2腐蝕。實驗裝置主要分為氣相系統、油水系統、混合系統、節流及觀測系統、分離 系統、溫控系統六部分;具體如下：
[0038] 混合系統包括一個氣液混合器9，其包括吸入室24，在所述的吸入室24上安裝有噴 嘴23、導氣管26和擴壓管25,所述的噴嘴23與油水系統相連通，油水系統的油水通過噴嘴23 進入到吸入室;所述的導氣管26與氣相系統相連通，氣相系統的氣體通過導氣管26進入吸 入室24;氣液混合體由擴壓管25排出。液體W高的速度從噴嘴噴出，高速流動的液體通過吸 入室時，會在吸入室形成真空，由導氣管吸入大量氣體，氣體進入混氣室后，在喉管處與液 體劇烈混合，形成氣液混合體，由擴散管排出。
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