[发明专利]一种用于泡沫携砂的多功能动态管流支架及其应用

说明书

一种用于泡沫携砂的多功能动态管流支架及其应用，该多功能动态管流支架包含升降电机、旋转电机、电机平台、管路平台、触屏控制平台、数据采集装置、自动控制系统、差压变送器、夹具、导轨、丝杠、电器控制箱、支撑架和底座等；通过触屏控制台可以对电机平台和管路平台进行自动或手动控制，包括升降高度、旋转角度、升降和旋转的速度来满足实验的要求，适用范围广、使用方便。利用所述管流支架上的差压变送器和数据采集系统可对实验管路内压力损失进行实时测量和记录，输出实验报告，操作简单、节省空间。可拆装的夹具等固定零件，使所述管流支架可以应对单根管、多根管、变径管等各种实验条件，具有很强的通用性。

技术领域

本发明涉及一种用于泡沫携砂的多功能动态管流支架及其应用，属于石油开采的技术领域。

背景技术

近年来，我国很多油田已经进入开发的中后期，油层压力严重下降，油井的产液中含砂量严重增加。这些砂粒严重磨损设备，影响油井的正常生产。为解决这一问题，通常采用冲砂洗井的办法，将砂粒携带出井筒。泡沫流体因具有粘度高、密度小、携砂能力强等优点，作为冲砂液被广泛应用于冲砂洗井作业中。但泡沫流体是复杂的分散体系，其性能的影响因素较多，研究其携砂性能比较复杂。

国内外学者对泡沫流体携砂性能进行了大量研究，但主要集中在泡沫流体井筒携砂的数值模拟、发泡剂配方优化、油田现场试验等；由于实验设备通常体积较大，价格较高，相关研究相对较少。因此，有必要对泡沫流体的携砂性能进行实验研究，为现场冲砂洗井提供基础数据和理论参考。

实验研究中采用的环空管路一般较长，而且携砂实验还需要变换环空管路的角度来模拟实际冲砂洗井中斜井、垂直井和水平井的作业情况。普通支架操作起来比较困难，也很难保证管路系统稳定，并且功能单一，体积庞大，通用性较差，一旦实验完成不能适应新的要求。通常数据采集系统与实验管路是相互独立的，还需要另配电脑、采集板卡、直流电源等仪器，占地面积大、连接线路多、稳定性差。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于泡沫携砂的多功能动态管流支架及其应用

本发明涉及一种用于泡沫携砂的多功能动态管流支架，该多功能动态管流支架包含升降电机、旋转电机、电机平台、管路平台、夹具、导轨、丝杠、电器控制箱、支撑架和底座等；所述旋转电机安装于电机平台；所述升降电机安装在电器控制箱内；所述丝杠穿过电机平台与电器控制箱内升降电机相连接，在升降电机作用下旋转使电机平台升降运动；所述管路平台通过夹具与电机平台连接，在旋转电机作用下使管路平台旋转运动；所述电器控制箱安装在底座上；所述电机平台通过导轨与支撑架相连；所述支架支撑撑整个装置。

根据本发明优选的，所述升降电机还包含升降变速箱，所述旋转电机还包含旋转变速箱；

此处设计的优势在于，根据实验需要，可以通过升降变速箱和旋转变速箱来控制实验管路的升降速度和旋转速度，以保证在满足要求的前提下安全可靠的进行研究。

根据本发明优选的，所述电器控制箱还包含数据采集板、触屏控制平台、自动控制系统、手动调节系统等；

此处设计的优势在于，通过自动控制系统和手动调节系统都可以控制电机平台升降和管路平台旋转，这样可以适应于各种实验条件，通用性广且可靠性高；触屏控制平台将整个支架的功能集中在一块显示屏上控制，方便快捷，操作简单；数据采集板与触屏控制平台结合可以替代独立的数据采集系统，省去独立的电脑等仪器，节省空间、没有裸露的连接线，结构简单；还设有输出接口，连接电脑或者打印机可以形成实验报告。

根据本发明优选的，所述管路平台还包含实验管段、配重和可拆卸的管夹；

此处设计的优势在于，实验管段通过可拆卸管夹固定，根据实验的需要，可以随意更换实验管段或增加管段数量，根据实验管路外径和数量可以进行定做管夹，提高了管流支架的通用性，配重是为了使整个管路平台保持稳定，提高了实验的可靠性。