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一種用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置及方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,包括固相分離器、注液模塊、注氣模塊和氣液分離器,其中:

所述固相分離器包括筒體、位于筒體上端的上堵頭以及位于筒體下端的下堵頭,所述上堵頭、下堵頭和筒體之間氣密連接形成一密閉腔體,所述下堵頭設(shè)有與密閉腔體連通的固相分離器入口,所述筒體上側(cè)壁設(shè)有與密閉腔體連通的固相分離器出口,在位于固相分離器入口與固相分離器出口之間的密閉腔體內(nèi)還設(shè)置有第一過(guò)濾裝置和第二過(guò)濾裝置;

所述注氣模塊包括氣瓶、減壓閥、增壓泵、氣體流量計(jì)和第二截止閥,所述氣瓶通過(guò)管路依次經(jīng)減壓閥、增壓泵、氣體流量計(jì)和第二截止閥與固相分離器出口連通;

所述注液模塊包括儲(chǔ)液天平、加熱器、平流泵和第四截止閥,所述儲(chǔ)液天平通過(guò)管路依次經(jīng)加熱器、平流泵和第四截止閥與固相分離器入口連通;

所述氣液分離器通過(guò)管路依次經(jīng)壓力控制閥和第三截止閥與固相分離器出口連通,所述氣液分離器上部設(shè)有氣體出口,下部設(shè)有液體出口;

所述天然氣水合物鉆井液通過(guò)管路經(jīng)第一截止閥與固相分離器入口連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述第一過(guò)濾裝置包括底座、壓環(huán)、過(guò)濾片和墊片,所述底座為中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu),所述壓環(huán)、過(guò)濾片和墊片固定在底座內(nèi)壁,且過(guò)濾片位于壓環(huán)和墊片之間,所述底座固定在筒體內(nèi)壁,且二者之間氣密連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述第二過(guò)濾裝置包括濾網(wǎng)筒、過(guò)濾網(wǎng)、接頭和導(dǎo)管,所述濾網(wǎng)筒為側(cè)壁設(shè)有過(guò)濾孔的中空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu),所述過(guò)濾網(wǎng)包裹住濾網(wǎng)筒的側(cè)壁,所述濾網(wǎng)筒的上端封閉,下端通過(guò)接頭與導(dǎo)管連接,所述導(dǎo)管的上端伸入到濾網(wǎng)筒內(nèi),所述導(dǎo)管的下端與固相分離器入口相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述固相分離器還包括支架、上壓帽和下壓帽,所述筒體安裝在支架上,所述上壓帽與筒體上端螺紋連接,用于將上堵頭固定在筒體的上端,所述下壓帽與筒體下端螺紋連接,用于將下堵頭固定在筒體的下端,所述筒體最大承受壓力為25Mpa。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于,所述氣液分離器的氣體出口連接有氣體計(jì)量器,所述氣液分離器的液體出口連接有液體計(jì)量器。

6.一種用于對(duì)天然氣水合物鉆井液進(jìn)行多相分離的實(shí)驗(yàn)方法,采用權(quán)利要求1-5之一所述的實(shí)驗(yàn)裝置,其特征在于:包括以下步驟:

(1)注氣:打開(kāi)第二截止閥和氣瓶,通過(guò)減壓閥與增壓泵向固相分離器出口注入氣體,當(dāng)固相分離器中的氣體壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí),關(guān)閉第二截止閥和氣瓶;

(2)注水:設(shè)定壓力控制閥的壓力,設(shè)定加熱器溫度,打開(kāi)第三截止閥和第四截止閥,通過(guò)平流泵向固相分離器入口注入熱水,通過(guò)注入的熱水將固相分離器中的氣體逐漸排出;當(dāng)固相分離器中的液面達(dá)到固相分離器出口時(shí),固相分離器中的氣體將停止排出,注入的熱水通過(guò)固相分離器出口排出進(jìn)入氣液分離器;

(3)注鉆井液:關(guān)閉第四截止閥,打開(kāi)第一截止閥,需要處理的高壓天然氣水合物鉆井液通過(guò)第一截止閥、固相分離器入口進(jìn)入固相分離器,分離后的氣體與液體通過(guò)固相分離器出口流出,經(jīng)壓力控制閥進(jìn)入氣液分離器器,氣體從氣液分離器的氣體出口流出,液體從氣液分離器的液體出口流出,對(duì)分離出的氣體和液體分別進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)量采集。

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