[发明专利]应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统

权利要求书

1.应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统，其特征在于，包括地下模拟井筒(1)、泥浆罐的第一仓(22)、泥浆罐的第二仓(23)、泥浆罐的第三仓(24)、水箱(18)、砂箱(12)、储气罐(5)、真空除气器(8)、振动筛(10)和除泥器(14)；

所述地下模拟井筒(1)内的气水砂三相流体通过油管(3)由电潜泵举升至设置在地面上的泥浆罐的第一仓(22)内，所述油管(3)从下至上依次设置有调节减压阀(6)和第一流量计(7)，所述泥浆罐的第一仓(22)与真空除气器(8)连接；真空除气器(8)的出气口上设置有第四流量计，出液口连接到泥浆罐的第二仓(23)；泥浆罐的第二仓(23)经由第一砂泵(9)后连接到振动筛(10)；所述振动筛(10)的大颗粒物出口经由第一称重装置(11)后连接到砂箱(12)，泥浆出口连接到泥浆罐的第三仓(24)；泥浆罐的第三仓(24)通过第二砂泵(13)后连接除泥器(14)；所述除泥器(14)的出气口上设置有第三流量计(20)，出水口通过第二流量计(17)连接到水箱(18)，出泥口通过烘干设备(15)和第二称重装置(16)后连接到砂箱(12)；

所述水箱(18)和砂箱(12)分别与水砂混合箱(19)相连接，所述水砂混合箱(19)通过水砂注入管线(2)通入到地下模拟井筒(1)内，所述储气罐(5)通过气注入管线(4)通入到地下模拟井筒(1)内。

2.根据权利要求1所述的应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统，其特征在于：所述地下模拟井筒(1)深200m，所述油管(3)在地下模拟井筒(1)中的长度为100m。

3.根据权利要求2所述的应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统，其特征在于：所述水砂注入管线(2)和气注入管线(4)在地下模拟井筒(1)中的长度为80m。

4.根据权利要求1所述的应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统，其特征在于：所述第一流量计(7)为涡街流量计。

5.根据权利要求1所述的应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验系统，其特征在于：所述泥浆罐为锥形泥浆罐。

6.应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验方法，其采用上述权利要求1所述的模拟实验系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1.利用电潜泵将气水砂三相流体举升至底面的泥浆罐的第一仓中，然后再将气水砂三相流体输送至真空除气器分离出大部分的气体，剩余的三相流体输送至泥浆罐的第二仓；

S2.将泥浆罐的第二仓中的三相流体输送至振动筛进行大颗粒砂分离，分离出的大颗粒砂称重后输送至砂箱，剩余的三相流体输送至砂浆罐的第三仓；

S3.将砂浆罐第三仓中的三相流体输送至除泥器中进行三相分离，分离出的水计量后输送至水箱，分离出的湿泥干燥称重后输送至砂箱。

7.应用于水合物研究的气-水-砂三相人工举升模拟实验方法，其特征在于，步骤S1之前还包括步骤S0，将水箱中的水和砂箱中的砂输送至水砂混合箱中混合均匀后注入到地下模拟井筒中，同时通过储气罐向地下模拟井筒中注入气体，在地下模拟井筒中形成气水砂三相流体。