本發(fā)明涉及實(shí)驗(yàn)儀器，具體設(shè)計(jì)一種地下開(kāi)采事業(yè)中，水合物實(shí)驗(yàn)裝置，本裝置采用循環(huán)回路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
背景技術(shù)：
背景技術(shù)的不足：無(wú)一種可進(jìn)行循環(huán)回路條件下水合物生成沉積實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器。無(wú)一種可進(jìn)行帶角度的水合物沉積實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器。無(wú)一種可進(jìn)行針對(duì)多相流動(dòng)中在拐角處和變徑處的水合物沉積實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置。研發(fā)目的：1、可進(jìn)行循環(huán)回路條件下水合物生成沉積實(shí)驗(yàn)；2、可進(jìn)行帶角度的水合物沉積實(shí)驗(yàn)；3、可進(jìn)行針對(duì)多相流動(dòng)中在拐角處和變徑處的水合物沉積實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明提供了下述技術(shù)方案：水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管組、混合罐、氣瓶、水容器；所述水容器置于電子稱(chēng)上方，所述水容器管道連接注入泵然后與所述混合罐連接，所述注入泵與所述混合罐之間的管路設(shè)有安全閥、第一手動(dòng)閥，所述氣瓶與混合罐管道連接，所述氣瓶與所述混合罐連接的管路設(shè)有第二手動(dòng)閥、調(diào)壓閥、氣體流量計(jì)、第三手動(dòng)閥；所述實(shí)驗(yàn)管組包括偶數(shù)只的直管、兩只的彎管，所述直管與所述彎管相互連接構(gòu)成整體u形管總成，所述u形管總成設(shè)有第一管口、第二管口，第一管口通過(guò)第一軟管與所述混合罐連接，所述第二管口通過(guò)第二軟管與所述混合罐連接，所述第二軟管設(shè)有循環(huán)泵，所述第一管口、第二管口處分別設(shè)有第一溫度表、第二溫度表，第一壓差表的兩端分別連接所述第一管口處和所述第二管口處，兩只的所述彎管通過(guò)節(jié)流閥連接，第二壓差表所述節(jié)流閥的并接。所述混合罐連接有壓力表、第三溫度表。
所述直管的管壁設(shè)有視窗。視窗為高壓玻璃。
所述直管設(shè)有fbrm探頭。
所述直管連接而成管體中部設(shè)有第四溫度表。
本發(fā)明的有益效果如下。
1、所述直管12設(shè)有fbrm探頭27。能清醒的觀(guān)察并分析內(nèi)部管道內(nèi)部高溫高壓的水合物，可進(jìn)行循環(huán)回路條件下水合物生成沉積實(shí)驗(yàn)。
2、改變本裝置的角度，利用fbrm探頭27可進(jìn)行帶角度的水合物沉積實(shí)驗(yàn)。
3、所述實(shí)驗(yàn)管組包括偶數(shù)只的直管12、兩只的彎管13，所述直管12與所述彎管13相互連接構(gòu)成整體u形管總成，直管的直徑可設(shè)置變徑，可進(jìn)行針對(duì)多相流動(dòng)中在拐角處和變徑處fbrm探頭的水合物沉積實(shí)驗(yàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
圖1中：混合罐1、氣瓶2、水容器3、注入泵4、安全閥6、第一手動(dòng)閥7、第二手動(dòng)閥8、調(diào)壓閥9、氣體流量計(jì)10、第三手動(dòng)閥11、直管12、兩只的彎管13、第一管口14、第二管口15、第一軟管16、第二軟管17、循環(huán)泵18、第一溫度表19、第二溫度表20，第一壓差表21、節(jié)流閥22、第二壓差表23、壓力表24、第三溫度表25、真空泵26、視窗27、第四溫度表28。
水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置，所述水合物循環(huán)回路實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管組、混合罐1、氣瓶2、水容器3；所述水容器3置于電子稱(chēng)上方，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)所需的水進(jìn)行稱(chēng)重，便于后期的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)。所述水容器3管道連接注入泵4然后與所述混合罐1連接，所述注入泵4與所述混合罐1之間的管路設(shè)有安全閥6、第一手動(dòng)閥7，所述混合罐1的功能為混合作用通過(guò)設(shè)置于混合罐1的攪拌電機(jī)5進(jìn)行攪拌，達(dá)到水與所述氣瓶2中的高壓氣體混合。所述氣瓶2與混合罐1管道連接，所述氣瓶2與所述混合罐1連接的管路設(shè)有第二手動(dòng)閥8、調(diào)壓閥9、氣體流量計(jì)10、第三手動(dòng)閥11；所述實(shí)驗(yàn)管組包括偶數(shù)只的直管12、兩只的彎管13，所述直管12與所述彎管13相互連接構(gòu)成整體u形管總成，所述u形管總成設(shè)有第一管口14、第二管口15，第一管口14通過(guò)第一軟管16與所述混合罐1連接，所述第二管口15通過(guò)第二軟管17與所述混合罐1連接，所述第二軟管17設(shè)有循環(huán)泵18，所述第一管口14、第二管口15處分別設(shè)有第一溫度表19、第二溫度表20，第一壓差表21的兩端分別連接所述第一管口14處和所述第二管口15處，兩只的所述彎管13通過(guò)節(jié)流閥22連接，第二壓差表23所述節(jié)流閥22的并接；第二壓差表23用于觀(guān)察節(jié)流閥22兩端的壓差。
所述混合罐1連接有壓力表24、第三溫度表25。用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混合罐1內(nèi)部的壓力、溫度，模擬出地下石油開(kāi)采的環(huán)境，所述混合罐1并連接有真空泵26，完成實(shí)驗(yàn)后將混合罐1抽真空。
所述直管12的管壁設(shè)有視窗27。視窗27為高壓玻璃。通過(guò)視窗27能清晰的看見(jiàn)管道內(nèi)部的氣壓混合物的變化。
所述直管12設(shè)有fbrm探頭27。
所述直管12連接而成管體中部設(shè)有第四溫度表28。
測(cè)試段長(zhǎng)度：20m；2、管柱要求：不銹鋼雙層管，內(nèi)徑50mm。3、設(shè)備最大壓力達(dá)到10mpa。4、視窗：加在測(cè)試管段中間位置，觀(guān)察窗壓力至少10mpa。5、設(shè)備溫控范圍：-20~100°c，液體量程：4m3/h。6、測(cè)試段可調(diào)整角度，0-10o。全設(shè)備采用不銹鋼材料制作，耐腐蝕。
實(shí)驗(yàn)裝置需要測(cè)量的參數(shù)如下。
1、系統(tǒng)溫度（°c）（溫度傳感器）。2、系統(tǒng)壓力（mpa）（壓力傳感器）。3、測(cè)試管段壓差（kpa）（壓差表）。4、氣體質(zhì)量流量（氣體流量計(jì)）。5、液體質(zhì)量流量（液體流量計(jì)）。
實(shí)驗(yàn)裝置由氣體注入計(jì)量系統(tǒng)、液體注入計(jì)量系統(tǒng)、氣液混合系統(tǒng)、循環(huán)及控制系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)管段、溫度控制系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)、真空系統(tǒng)及變角度支架等部分組成。
氣液混合系統(tǒng)：使氣液充分混合，混合罐容積20l,工作壓力10mpa,帶水夾套，帶磁力攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌速度0-800r/min可調(diào)。
液體循環(huán)及控制系統(tǒng)：通過(guò)高壓離心式液體循環(huán)泵使液體循環(huán)，改變循環(huán)泵電機(jī)轉(zhuǎn)速改變循環(huán)流量。工作壓力10mpa，流量0-4m3/h。
實(shí)驗(yàn)管段：直徑50mm，長(zhǎng)度20m，材質(zhì)316l,工作壓力10mpa。呈u型設(shè)計(jì)，水平放置，也可模擬0-10o傾角，法蘭連接。
視窗：工作壓力25mpa，材質(zhì)316l。觀(guān)察各管段流態(tài)，包安裝在實(shí)驗(yàn)管段上。
溫度控制系統(tǒng)：使實(shí)驗(yàn)在一定溫度環(huán)境下進(jìn)行。包括低溫浴槽，冷卻夾套等。
低溫浴槽：溫控范圍：-20-100℃,容積：50l以上，帶外循環(huán)泵。
冷卻水夾套：實(shí)驗(yàn)管段水夾套及保溫，用循環(huán)一定溫度的水的方式，控制實(shí)驗(yàn)管段及混合管溫度。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)：系統(tǒng)溫度（°c）測(cè)量范圍：-20-100℃，精度0.1℃。系統(tǒng)壓力（mpa）（壓力傳感器），傳感器量程：16mpa，精度0.01mpa。
測(cè)試管段壓差（kpa）：量程0-1000kpa，精度0.1kpa，氣體質(zhì)量流量（氣體流量計(jì)*1），標(biāo)況10l/min，壓力10mpa材質(zhì)316l，用于氣體流量測(cè)量,液體流量（液體流量計(jì)*1），量程4m3/h，壓力10mpa，材質(zhì)316l，用于液體循環(huán)流量測(cè)量,數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)：實(shí)時(shí)采集記錄各點(diǎn)溫度、壓力、壓差、流量等數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)采集板、軟件、計(jì)算機(jī)等。
真空系統(tǒng)：用于系統(tǒng)抽空，型號(hào)：2xz-4，抽氣速率8l/s
變角度支架：進(jìn)行帶角度的水合物沉積實(shí)驗(yàn)，可使實(shí)驗(yàn)管段模擬0-10o傾角。