[发明专利]测量水头损失的方法和装置

说明书

测量水头损失的方法和装置，它是由储油容器，阀门一号，储气容器，阀门二号，储水容器，阀门三号，混合容器，阀门四号，真空泵，排气阀，传感器一号，计时器，传感器二号，压力表一号，压力表二号，井筒，恒温容器，显示屏和控制按钮组成。该发明装置可以模拟真实的油气生产环境，压力表测定过流断面处的压力大小，计时器通过传感器进行工作，并可以在显示屏上显示各个物理量的数值，完成对流体流量和水头损失的测定，此实验方法和装置在油气生产中为能量变化的研究提供了方便。

技术领域

本发明专利涉及一种实验测定装置，特别涉及测量水头损失的方法和装置。

背景技术

在实际的油气生产和教学实践中，研究能量的变化和损失一直是热点问题，如何通过准确测定能量的变化而减少不必要的损失，在油气生产中具有重要而深远的意义。油，气，水混合物在井筒中自下而上作均相稳定流动时，流体在两个过流断面之间的水头损失（其中，λ为垂直管中油，气，水混合物的无因次阻力系数），本发明可以很好的进行各物理量的测量，并利用达西定律以及上述公式计算出水头损失。

发明内容

针对上述问题，本发明专利提供了测量水头损失的方法和装置。该装置可以在实验室中模拟真实的油气生产工作，在正常教学实践中让人们更好的理解油，气，水混合物质在经过过流断面处能量的变化，压力表和计时器的同时工作完成了对混合物质流量和水头损失的测定。

测量水头损失的方法和装置，它是由储油容器，阀门一号，储气容器，阀门二号，储水容器，阀门三号，混合容器，阀门四号，真空泵，排气阀，传感器一号，计时器，传感器二号，压力表一号，压力表二号，井筒，恒温容器，显示屏和控制按钮组成。储油容器，储气容器，储水容器分别通过阀门一号，阀门二号，阀门三号与混合容器连接。混合容器通过阀门四号与真空泵连接。真空泵右侧连接井筒。井筒处在恒温容器中。传感器二号连接在井筒下端左侧。压力表二号连接在井筒下端右侧，并与传感器二号处在同一高度。传感器一号连接在井筒上端左侧。压力表一号连接在井筒上端右侧，并与传感器一号处在同一高度。计数器连接在传感器一号和传感器二号之间。排气阀连接在井筒顶端。显示屏和控制按钮安装在恒温容器下方。

该发明实验装置可以通过阀门一号，阀门二号，阀门三号分别控制进入混合容器中的油，气，水的量，真空泵将混合容器中的油，气，水均匀泵出，恒温容器控制井筒中的物质保持温度不发生变化，压力表一号和压力表二号准确测量出流经井筒中混合物质的压强大小，传感器一号和传感器二号控制计时器的开关，显示屏显示测定的数据，控制按钮可以控制真空泵的开关。本装置结构简单，易操作。

附图说明

图1是本发明实验装置的结构示意图。

图中附图标记的含义为：1.储油容器，2.阀门一号，3.储气容器，4.阀门二号，5.储水容器，6.阀门三号，7.混合容器，8.阀门四号，9.真空泵，10.排气阀，11.传感器一号，12.计时器，13.传感器二号，14.压力表一号，15.压力表二号，16.井筒，17.恒温容器，18.显示屏，19.控制按钮。

具体实施方式

本发明实验装置是由储油容器（1），阀门一号（2），储气容器（3），阀门二号（4），储水容器（5），阀门三号（6），混合容器（7），阀门四号（8），真空泵（9），排气阀（10），传感器一号（11），计时器（12），传感器二号（13），压力表一号（14），压力表二号（15），井筒（16），恒温容器（17），显示屏（18）和控制按钮（19）组成。实验测定开始前，测量出井筒（16）中传感器一号（11）和传感器二号（13）的高度差以及井筒（16）的直径，实验开始时将一定比例的油，气，水三种物质分别装入储油容器（1），储气容器（3），储水容器（5）中，之后同时打开阀门一号（2），阀门二号（4），阀门三号（6），待油，气，水全部进入混合容器（7）中后，关闭阀门一号（2），阀门二号（4），阀门三号（6），并打开阀门四号（8）和排气阀（10），然后操作控制按钮（19）启动真空泵（9），此时混合物质进入井筒（16），恒温容器（17）保证了井筒（16）中的温度平衡，混合物质经过传感器二号（13）时，在传感器二号（13）的控制下，计时器（12）开始计时，压力表二号（15）显示此时混合物质的压力大小，待混合物质继续上升，经过传感器一号（11），在传感器一号（11）的控制下，计时器（12）停止计时，压力表一号（14）显示此时混合物质的压力大小，这时关闭真空泵（9），阀门四号（8）和排气阀（10），显示屏（18）上显示出稳定压力读数和时间，读出各物理量的数值，通过达西定律和水头损失计算出两过流断面间的水头损失。