[发明专利]一种两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统

权利要求书

1.一种两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于，包括：

实验管路、模拟压裂管柱、两相流供给机构、两相流调节机构及管柱振动监测机构；

所述实验管路，用于模拟压裂管道；

所述模拟压裂管柱，连接在所述实验管路中；

所述两相流供给机构，与所述实验管路连接，用于向所述实验管路提供混砂液；

所述混砂液，用于模拟压裂液；

所述两相流调节机构，与所述实验管路连接，用于调节所述混砂液的流量、流速及水砂混合比；

所述两相流调节机构、所述两相流供给机构及所述实验管路为所述模拟压裂管柱提供压裂环境；

所述管柱振动监测机构，连接在实验管路中，用于监测模拟压裂管柱振动数据，为两相流诱导管柱振动和轴向力研究提供数据支持。

2.根据权利要求1所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述模拟压裂管柱，为直管、变径管、弯管或T型管。

3.根据权利要求1所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述两相流供给机构，包括加水机构及加砂机构；

所述加水机构，用于向所述实验管路提供清水；

所述加砂机构，用于向所述实验管路提供砂子；

所述清水与所述砂子在所述实验管路中混合后成为混砂液。

4.根据权利要求3所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述两相流供给机构，还包括：

混砂液箱；

所述混砂液箱，连接在所述实验管路的末端，用于所述实验管路内的所述混砂液的水、砂分离，便于循环利用。

5.根据权利要求1所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述实验管路上设置卸压筒；

所述卸压筒，用于释放所述混砂液的压力，保护所述实验管路及所述实验管路上连接的仪器和/或设备。

6.根据权利要求1所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述两相流调节机构，包括两相流流量调节机构、两相流压力调节机构；

所述两相流流量调节机构为电控球阀；

所述电控球阀，用于调节所述实验管路中的所述混砂液流量，模拟地层裂缝拓展时的压力波动；

所述两相流压力调节机构，包括第一压力计及第二压力计；

所述第一压力计及所述第二压力计，分别安装在所述模拟压裂管柱的两端，用于测量所述混砂液在经过所述模拟压裂管柱前后的压力变化。

7.根据权利要求1所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述模拟压裂管柱通过管柱夹具机构连接在所述实验管路中；

所述管柱夹具机构，包括四个光轴夹具，每个所述光轴夹具具有三个夹口，所述三个夹口具有一个中心夹口和两个侧面夹口，所述中心夹口内设置直线轴承；

四个所述光轴夹具分为两组，每组的两个所述光轴夹具的两个所述中心夹口之间连接支撑管，两组的两个所述支撑管之间连接所述模拟压裂管柱；

四个所述光轴夹具的每一单侧的所述侧面夹口之间连接夹具扶正杆。

8.根据权利要求7所述的两相流诱导管柱振动和轴向力传递模拟系统，其特征在于：

所述管柱夹具机构上还具有液压推进器；

所述液压推进器，用于向所述模拟压裂管柱施加轴向力；

所述轴向力，用于对所述模拟压裂管柱进行轴向力传递效率测试提供动力。