本實用新型涉及石油科研儀器,具體涉及一種用來模擬液體現(xiàn)場施工時的流動狀態(tài),確定管路摩阻,從而確定降阻劑的優(yōu)劣的高級儀器。
背景技術:
現(xiàn)有的技術中沒有一種能夠模擬液體現(xiàn)場施工時的流動狀態(tài),確定管路摩阻,從而確定降阻劑的優(yōu)劣的儀器。詳細說明是:沒有一種儀器能通過管路測定在不同剪切速率下清水和不同壓裂液的摩阻,得到不同剪切速率下清水摩阻和不同壓裂液摩阻的比值β。β=壓裂液摩阻 / 清水摩阻。同時可以根據計算機采集系統(tǒng)從而畫出相應的曲線圖。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型克服背景技術的不足提供了壓裂液摩阻測試儀:設計開發(fā)目的:1、能對應模擬現(xiàn)場施工排量;2、實驗液體包括清水、基液、降阻劑,可在液體粘度較高的情況下進行實驗;3、設備設計方案為采用循環(huán)線路,使用多種規(guī)格管線,模擬現(xiàn)場壓裂液在管路中流動情況;4. 采用最先進的閉式循環(huán)流程系統(tǒng),連續(xù)試驗;5. 一次試驗可得多個試驗結果,節(jié)省時間,試驗液體需要量少;6. 試驗液體在管路中以直線推進方式進行循環(huán),液體結構不會被破壞;7. 試驗管路上設置超溫超壓報警和停機裝置,以保試驗安全進行;8 參數(shù)測量和控制采用高精度差壓變送器、壓力傳感器、電子流量計、精密控溫儀等,確保試驗結果可靠。
本實用新型提供了下述技術方案:壓裂液摩阻測試儀,所述壓裂液摩阻測試儀包括注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、壓力測量系統(tǒng)、差壓測量系統(tǒng)、視窗、流量計、壓力保護系統(tǒng)、數(shù)據采集處理系統(tǒng)。
所述注入系統(tǒng)包括注入泵、儲液罐、彈性緩沖器;所述模擬系統(tǒng)包括第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管;所述壓力測量系統(tǒng)包括壓力傳感器;所述差壓測量系統(tǒng)包括差壓傳感器;所述壓力保護系統(tǒng)包括壓力表。
所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管的一端均為進液端;所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管的另一端均為出液端,所述進液端通過第一管道與所述儲液罐連接,所述出液端通過第二管道與所述儲液罐連接;所述第一管道設有所述注入泵、彈性緩沖器、流量計、壓力表、壓力傳感器;所述差壓傳感器安裝于所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管;所述第五模擬管為L形管,所述第一模擬管內徑6mm,所述第二模擬管內徑10mm,所述第三模擬管內徑15mm,所述第四模擬管內徑8mm,所述第五模擬管內徑10mm。
所述儲液罐設有攪拌電機。所述儲液罐的內腔設有加熱體,所述儲液罐連接有溫度計。
注入泵為磁力泵,最大流量110L/min,額定壓力3MPa;彈性緩沖器的容積為10L,最大工作壓力3MPa。
所述差壓傳感器的數(shù)量為兩只,兩只的所述差壓傳感器并聯(lián)連接。兩只的所述差壓傳感器差壓量程分別為0-0.5MPa、0MPa-2MPa,絕壓6MPa,精度0.25%FS。
所述第一管道16、第二管道17均裹設有外保溫層。
本實用新型的有益效果如下。
1、第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8采用,不同管徑、不同規(guī)格的管道,并且根據現(xiàn)場管道的規(guī)格作相同的設計,對其通入和現(xiàn)場一致溫度、壓力的同規(guī)格液體,能對應模擬現(xiàn)場施工排量。實驗液體包括清水、基液、降阻劑,可在液體粘度較高的情況下進行實驗。設備設計方案為采用循環(huán)線路,使用多種規(guī)格管線,模擬現(xiàn)場壓裂液在管路中流動情況。
2. 試驗液體從儲液罐2流出經過管道完成試驗后又流進儲液罐2,采用最先進的閉式循環(huán)流程系統(tǒng),連續(xù)試驗。
3. 第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8同時試驗,一次試驗可得多個試驗結果,節(jié)省時間,試驗液體需要量少;
4. 試驗液體從儲液罐2流出經過管道完成試驗后又流進儲液罐2,試驗液體在管路中以直線推進方式進行循環(huán),液體結構不會被破壞。
5. 試驗管路上設置超溫超壓報警和停機裝置,以保試驗安全進行;6. 參數(shù)測量和控制采用高精度差壓變送器、壓力傳感器、電子流量計、精密控溫儀等,確保試驗結果可靠。
附圖說明
圖1是本實用新型所述壓裂液摩阻測試儀的結構簡圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1中:注入泵1、儲液罐2、彈性緩沖器3、第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8、視窗9、流量計10、壓力表11、壓力傳感器12、差壓傳感器13、出液端14、進液端15、第一管道16、第二管道17、攪拌電機18-1、快速接頭19、加熱體19-1、20。
壓裂液摩阻測試儀,所述壓裂液摩阻測試儀包括注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、壓力測量系統(tǒng)、差壓測量系統(tǒng)、視窗9、流量計10、壓力保護系統(tǒng)、數(shù)據采集處理系統(tǒng);視窗9主要用來觀察內部流體流動的情況。流量計10采用質量流量計,最大量程80L/min,帶RS232接口。數(shù)據采集系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的關鍵,它保證整個系統(tǒng)的測試精度,并實現(xiàn)各個系統(tǒng)的智能化。主要包括壓力信號的形成、差壓信號的形成、流量信號的形成、溫度信號的形成以及與微機的接口,本系統(tǒng)主要采用HY1232、MOXA C168H/PCI通訊轉接卡,結合采集軟件實現(xiàn)適時采集。
所述注入系統(tǒng)包括注入泵1、儲液罐2、彈性緩沖器3。
所述模擬系統(tǒng)包括第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8;所述壓力測量系統(tǒng)包括壓力傳感器12;所述差壓測量系統(tǒng)包括差壓傳感器13;所述壓力保護系統(tǒng)包括壓力表11;所述第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8的一端均為進液端15;所述第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8的另一端均為出液端14,所述進液端15通過第一管道16與所述儲液罐2連接,所述出液端14通過第二管道17與所述儲液罐2連接;所述注入泵1與所述第一管道16連接,所述彈性緩沖器3與所述第一管道16連接連接,流量計10與所述第一管道16連接,所述壓力表11與所述第一管道16連接,所述壓力傳感器12與所述第一管道16連接。
所述差壓傳感器13的兩端分別通過快速接頭19與所述第一模擬管4的兩端固定連接。
所述差壓傳感器13的兩端分別通過快速接頭19與所述第二模擬管5的兩端固定連接。
所述差壓傳感器13的兩端分別通過快速接頭19與所述第三模擬管6的兩端固定連接。
所述差壓傳感器13的兩端分別通過快速接頭19與所述第四模擬管7的兩端固定連接。
所述差壓傳感器13的兩端分別通過快速接頭19與所述第五模擬管8的兩端固定連接。
所述第五模擬管8為L形管,所述第一模擬管4內徑6mm,所述第二模擬管5內徑10mm,所述第三模擬管6內徑15mm,所述第四模擬管7內徑8mm,所述第五模擬管8內徑10mm。
所述儲液罐2的內腔設有加熱體19-1,所述儲液罐2連接有20。
所述儲液罐2設有攪拌電機18-1。便于配制液體過程中充分攪拌,配制符合規(guī)格的液體。
注入泵1為磁力泵,最大流量110L/min,額定壓力3MPa;彈性緩沖器3的容積為10L,最大工作壓力3MPa。彈性緩沖器3采用皮囊式彈性緩沖器來緩沖注入泵產生的脈流。儲液罐2采用不銹鋼材料制作而成,容積為70L帶攪拌系統(tǒng),攪拌速度無極調速,50-1400r/min可調,外帶加熱保溫系統(tǒng),控溫范圍:0~85℃,數(shù)顯自動控溫,帶PID調節(jié)。
所述差壓傳感器13的數(shù)量為兩只,兩只的所述差壓傳感器13并聯(lián)連接。兩只的所述差壓傳感器13差壓量程分別為0~0.5MPa、0MPa-2MPa,絕壓6MPa,精度0.25%FS。實施過程中,本實施例第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8均接入兩只并聯(lián)的差壓傳感器13,從而差壓傳感器13的數(shù)目為10只。所述第一管道16、第二管道17均裹設有外保溫層。溫控范圍0~85℃。另外所有的附屬流路閥門、管線、管連接件均采取了保溫措施。
儲液罐:采用不銹鋼材料制作而成,容積為70L帶攪拌系統(tǒng),攪拌速度無極調速,50-1400r/min可調,外帶加熱保溫系統(tǒng),控溫范圍:室溫~85℃,數(shù)顯自動控溫,帶PID調節(jié)。