[实用新型]抽油机井筒内垂直环空气液两相旋转流动模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油工程领域，具体涉及一种用于模拟抽油机模拟实验装置。

背景技术

垂直环空管道内多相旋转流动是多相流体力学的主要研究对象，也是实际油田生产中十分常见且重要问题之一。例如：钻井垂直钻进时，钻杆与井筒构成环形空间的气液固多相流动；利用螺杆泵举升采油时，抽油杆与油管构成环形空间内的气液两相流动。鉴于多相流动的复杂性，实验研究仍是目前的主要研究方法。现有的垂直环空流动实验装置只能进行抽油杆的上下往复的模拟实验，缺少抽油杆能进行旋转的垂直环空多相流动模拟实验装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决目前缺少抽油杆能进行旋转的垂直环空多相流动模拟实验装置的问题，而提供一种抽油机井筒内垂直环空气液两相旋转流动模拟实验装置。

该抽油机井筒内垂直环空气液两相旋转流动模拟实验装置包括上下透明井筒、抽油杆、储液箱，抽油杆的上方竖直向下固定有调速电机，调速电机的输出轴与抽油杆的上端同轴心固定，调速电机的侧面通过连接杆固定在墙体或架体上；透明井筒的上部及下部固定有压力传感器及温度传感器，压力传感器及温度传感器均与数据采集模块相连接；所述的储液箱的顶部通过回流管道与透明井筒的上部相连通，储液箱的底部与螺杆泵的输入端相连接，螺杆泵连接有变频器，螺杆泵的输出端与气体流量计的输入端及液体流量计的输入端相连接，气体流量计的输出端及液体流量计的输出端并连后与透明井筒的下部相连通；所述的透明井筒的上端及下端均密封固定有密封盘，密封盘的中心处开有可穿过抽油杆的通孔，抽油杆与通孔滑动密封配合。

本实用新型具有如下有益效果：

该抽油机井筒内垂直环空气液两相旋转流动模拟实验装置能够完成抽油杆在垂直环形空间的多相流旋转流动规律实验。在实际实验中，先启动调速电机，再通过气体流量计及液体流量计调节输入到透明井筒内的气液混合比，通过采集透明井筒上下的温度及压力数据，结合透明垂直环空管内介质的流动型态，便可进行垂直环空管道内多相旋转流动规律研究，进而为实际油田生产提供理论指导。同时，该装置能够形成一套封闭的循环系统，方便了实验人员的控制操作。本实用新型具有功能多样、操作方便以及应用范围大的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为密封盘部分的结构示意图。

 1—调速电机；2—透明井筒；3—抽油杆；4—储液箱；5—数据采集模块；6—螺杆泵；7—变频器；8—气体流量计；9—液体流量计；10—密封盘。

具体实施方式

下面结合图1及图2对本实用新型做进一步说明：

该抽油机井筒内垂直环空气液两相旋转流动模拟实验装置包括上下透明井筒2、抽油杆3、储液箱4，抽油杆3的上方竖直向下固定有调速电机1，调速电机1的输出轴与抽油杆3的上端同轴心固定，调速电机1的侧面通过连接杆11固定在墙体或架体上，所述的储液箱4用于盛装水、油水混合物或其它液态混合物；透明井筒2的上部及下部固定有压力传感器及温度传感器，压力传感器及温度传感器均与数据采集模块5相连接；所述的储液箱4的顶部通过回流管道与透明井筒2的上部相连通，储液箱4的底部与螺杆泵6的输入端相连接，螺杆泵6连接有变频器7，螺杆泵6的输出端与气体流量计8的输入端及液体流量计9的输入端相连接，气体流量计8的输出端及液体流量计9的输出端并连后与透明井筒2的下部相连通，上述结构能够构成一个封闭的环路。所述的透明井筒2的上端及下端均密封固定有密封盘10，密封盘10的中心处开有可穿过抽油杆3的通孔，抽油杆3与通孔滑动密封配合，抽油杆3与通孔之间可通过耐磨材质制成的密封环进行密封。该模拟井筒内垂直环空旋转流动的实验装置能够完成抽油杆3在垂直环形空间的多相流旋转流动规律实验。在实际实验中，先启动调速电机1，再通过气体流量计8及液体流量计9调节输入到透明井筒2内的气液混合比，通过采集透明井筒2上下的温度及压力数据，结合透明垂直环空管内介质的流动型态，便可进行垂直环空管道内多相旋转流动规律研究，进而为实际油田生产提供理论指导。同时，该装置能够形成一套封闭的循环系统，方便了实验人员的控制操作。本实用新型具有功能多样、操作方便以及应用范围大的优点。