[实用新型]一种油气水三相流测量的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，特别涉及一种油气水三相流测量的实验装置。

背景技术

在石油、天然气开采及运输过程中，对油、气、水三相流的检测问题是最基本和最重要的问题之一。三相流测量技术是解决该问题最有效、最直接的方法。工业界和高校已经在研究和开发三相流计量装置上投入了大量的人力物力和财力，虽然已经研制出了可以在工业现场应用的流量计，但是还没有研制出适合于任意流型、不确定性满足±5％、任意相范围的流量计。

对于三相流测量的研究，还有许多有待解决的问题及工作要做。由于三相流在管道中流动的复杂性，到目前为止，对油、气、水三相流的研究还是非常有限的，采用任何一种单一功能的测量方法都很难实现精确的测量，特别是对于三相流流量的实时在线测量问题，至今还没有较好的解决。而多相流实验装置是研究油、气、水多相流问题的重要手段，无论是对理论问题的研究，还是对实际操作数据的验证，都占有着重要的地位。

目前，国内外许多实验室和高校都已经建立了自己的多相流实验装置。英国国家工程实验室(NEL)的油气水三相流量测试和标定装置是世界上唯一的多相流量计标定装置，具有较高的知名度和权威性；法国IFP石油研究院的油气水多相流量测试装置，主要用于多相流模拟试验及多相流量计、多相混输泵原理样机的半工业化性能测试；挪威HYDRO石油公司研究中心的高压多相流实液测试标定装置是目前世界上唯一一套高压多相标定装置，具有压力高、规模大、量程宽等特点；美国Conoco多相流标定装置也是一种采用原油、天然气、产出水为介质的现场实液标定装置；我国大庆油田工程设计技术开发有限公司建造了一套DN50型油气水多相流量计现场实液测试校验装置，它直接采用油井采出液配置实验介质，并通过了国家计量科学研究院的鉴定。

以上实验装备大都体积庞大、安装复杂、可移动性差，而且在油水两相流实验和油水气三相流实验中没有主流和次流，没有区分水平和垂直实验管，很难全部模拟出各相流之间的不同流型。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种油气水三相流测量的实验装置，以达到体积小巧、安装简单、移动性强，同时能够模拟出以不同相为主相的各种流型，满足多相流测定实验要求的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种油气水三相流测量的实验装置，包括空压机、油罐、水罐和油水储存罐，所述空压机、油罐和水罐分别通过管路连接流型发生器一、流型发生器二、流型发生器三和流型发生器四；所述流型发生器一连接水平实验管一，流型发生器二连接水平实验管二，流型发生器三连接垂直实验管一，流型发生器四连接垂直实验管二；水平实验管一、水平实验管二、垂直实验管一和垂直实验管二并联后通过并联管路连接油水储存罐，所述油水储存罐分别通过回流管路一和回流管路二连接水罐和油罐，各管路上均设有阀门；所述空压机的输出总管路上设有流量阀一和流量计一，所述油罐的输出总管路上设有泵一、流量阀二和流量计二，所述水罐的输出总管路上设有泵二、流量阀三和流量计三，所述回流管路一和回流管路二上分别设有泵三和泵四。

上述方案中，所述阀门为手动阀门，所述流量阀一、流量阀二和流量阀三为电动阀。

上述方案中，所述水平实验管一、水平实验管二、垂直实验管一和垂直实验管二为玻璃钢透明管。

上述方案中，所述水罐的输出管路的管径为DN40mm，油罐的输出管路的管径为DN25mm，气罐的输出管路的管径为DN15mm。

上述方案中，所述油罐内径600mm，高800mm，水罐内径800mm，高1500mm，油水储存罐内径800mm，高1800mm。

流型发生器是把不同相流混合后产生实验所需流型的装置。实验管通过流型发生器能够出现实验所需的各种流型，水平实验管主要测量层状流和塞状流；垂直实验管主要测量泡状流和环状流。

通过上述技术方案，本实用新型提供的油气水三相流测量的实验装置将油、水、气三相的产生器及储存器整合在一个实验平台，通过控制泵、手动阀门、电动流量阀的开启和关闭，同时设置了水平和垂直实验管实现了多相流实验所需的不同流相组合及不同组合的各种流型。其尺寸大约为长5米、宽2米、高2米，体积小巧、安装简单、可移动性强。油气两相流实验中油循环使用；水气两相流实验中水循环使用；油水两相流实验和油水气三项流实验中油水经过分离实现循环使用。整个实验装置的各项实验的介质均实现循环利用，能够保证实验的连续进行，同时具有较高的经济性。

附图说明