[发明专利]用于水平井气液两相管流机理研究的模拟装置及方法

权利要求书

1.用于水平井气液两相管流机理研究的模拟装置，主要由气源(1)、玻璃管(2)、气液分离器(3)、气体流量计(4)、液体流量计(5)组成，其特征在于，所述玻璃管(2)入口端连有气源(1)，出口端连有气液分离器(3)，所述玻璃管与气源之间有调压阀(7)，调压阀连有压力表(8)，所述气液分离器分别连有气体流量计(4)和液体流量计(5)，所述玻璃管采用耐压、透明材料，同时包含水平管段、弯管段及垂直管段，水平管段与垂直管段夹角为α，α介于30°～150°之间，所述玻璃管内装有实验流体。

2.使用如权利要求1所述的装置仿真水平井气液两相管流的方法，依次包括以下步骤：

(1)气源采用压力至少10MPa的工业用氮气，向玻璃管中加入水仿真水平井井筒积液；

(2)打开气源，记录大气压及室内温度，保持温度恒定并通过调压阀缓慢增大压差，观察水平管段及弯管段液相形态变化，当出现第一个气泡时记录下此时对应的压差，即得到此积液量条件下的启动压差；

(3)通过调压阀缓慢增大压差，每一个压差点稳定3-5分钟，并记录下对应的气量、液量、压差及流态变化资料；

(4)记录玻璃管中剩余的水量，与初始时刻加入水量比较，确定携带出液量，分析不同夹角α、不同气体流速及进气位置对携液效果的影响；

(5)根据每一个压差点记录的气量、液量，确定对应的气体流量、液体流量，结合实验过程中记录的流态变化资料，分析不同夹角α、不同积液量条件下克服启动压差的变化规律，从而得到水平管段、弯管段及垂直管段气液两相管流流态差异和不同流态相互转化的临界条件。