[发明专利]一种柱塞举升检测实验装置及检测实验方法

权利要求书

1.一种柱塞举升检测实验装置，包括油管柱，所述油管柱内套设有柱塞，柱塞在油管柱内自由上下运动，油管柱的内部设有卡定器，卡定器固定安装在油管柱的底部，所述油管柱的顶端与井口柱塞防喷管总成的底部接口连接，其特征在于：

所述油管柱的侧壁上设有多个柱塞到达传感器，所述多个柱塞到达传感器按照设定距离沿油管柱的长度方向排列，所述油管柱的底端设有油管三通管件，所述油管三通管件的第一接口与油管柱的底端连接，第二接口通过气体管道与高压气源装置连接，第三接口通过液体管道与漏失液体储液罐连接，液体管道上连接有第二控制阀；

所述井口柱塞防喷管总成上设有柱塞到达传感器、柱塞捕捉器、两个接口，所述两个接口其中一个接口连接进液管线，另一个接口连接出液管线，所述出液管线上连接有第一控制阀，出液管线的出口端与排出液体储液罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述高压气源装置包括储气罐和空气压缩机，所述空气压缩机与储气罐连接，所述储气罐通过气体管道与第二接口连接，所述储气罐和空气压缩机用于向油管柱底端注入高压气体推动柱塞在油管柱内向上举升运动。

3.根据权利要求1所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述进液管线的进液口连接有输液泵，输液泵通过管道与蓄水罐连接，所述输液泵用于向油管柱内注入液体。

4.根据权利要求1所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述漏失液体储液罐内设有第一液位传感器，排出液体储液罐内设有第二液位传感器。

5.根据权利要求1所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述柱塞到达传感器和柱塞捕捉器位于井口柱塞防喷管总成的顶部，在柱塞到达井口柱塞防喷管总成内设定位置时，所述柱塞捕捉器对柱塞进行自动抓取。

6.根据权利要求2所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述气体管道串连有第三控制阀和第一单流阀，所述第一单流阀用于防止油管柱中的液体倒流进入储气罐内，所述气体管道上还设有气体压力传感器，所述气体压力传感器用于检测储气罐注气压力。

7.根据权利要求3所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述进液管线上连接有第二单流阀，所述第二单流阀用于控制柱塞在油管柱内上升运动时，防止油管柱内的液体进入储水罐内，所述进液管线上还设有液体压力传感器，所述液体压力传感器用于检测油管柱内液体压力。

8.根据权利要求1或3-7任一项所述的一种柱塞举升检测实验装置，其特征在于：所述装置还包括试验检测装置，所述试验检测装置信号采集接端与所述多个柱塞到达传感器、液位传感器、气体压力传感器、液体压力传感器均电连接，所述试验检测装置设有多个远程控制开关，所述多个远程控制开关分别控制输液泵、柱塞捕捉器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀，所述试验检测装置还设有处理器，所述处理器用于处理柱塞在油管柱液体中的下降速度，柱塞在油管柱气体中的下降速度，柱塞在油管柱中举升液体的上行速度，柱塞举升漏失率。

9.采用权利要求1-8任一项所述的一种柱塞举升检测实验装置的检测实验方法，其特征在于：所述检测实验方法包括以下步骤，

步骤1：预先向检测实验装置录入基本参数，所述基本参数包括油管柱的内径，卡定器到油管柱底部的距离，每个柱塞到达传感器距离油管柱底部的距离，油管柱顶部到卡定器底部之间的距离；

步骤2：柱塞捕捉器把柱塞固定在井口柱塞防喷管总成内；

步骤3：检测实验装置启动输液泵或储气罐，输液泵向油管柱内注入液体，储气罐向油管柱内注入高压气体；

步骤4：试验检测装置控制柱塞捕捉器释放柱塞并开始计时，试验检测装置自动记录柱塞下落过程中通过每个柱塞到达传感器的时间；

步骤5：试验检测装置分别自动计算柱塞在液体油管柱和不同压力的气体油管柱内的下行速度，并输出检测报告。

10.采用权利要求1-8任一项所述的一种柱塞举升检测实验装置的检测实验方法，其特征在于：所述检测实验方法包括以下步骤，

步骤1：预先向检测实验装置录入基本参数，所述基本参数包括油管柱的内径，卡定器到油管柱底部的距离，每个柱塞到达传感器距离油管柱底部的距离，油管柱顶部到卡定器底部之间的距离，液体排出储液罐的液位高度与液量对应关系表，漏失液体储液罐液位高度与液量对应关系表；

步骤2：柱塞投放到卡定器位置；

步骤3：检测实验装置启动输液泵向油管柱内注满液体；

步骤4：检测实验装置启动储气罐的第三控制阀向油管柱内持续注入高压气体，同时打开第一控制阀并开始计时；

步骤5：实验检测装置自动记录柱塞在上升过程中通过油管柱上个各个柱塞到达传感器的时间，自动记录排出液体储液罐各时间液位对应的体积，自动记录柱塞上升排液过程中的油管柱内液体压力和油管柱内气体压力；

步骤6：柱塞到达井口柱塞防喷管总成内的设定位置被柱塞捕捉器抓取，检测实验装置关闭储气罐的第三控制阀，并打开第二控制阀，记录漏失液体储液罐内的漏失液体积和总排液体积，检测实验装置自动计算柱塞在油管柱内各段的上行速度和总漏失率，并输出检测报告。