[发明专利]一种水平RTP管道摩阻测试实验系统与方法

权利要求书

1.一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于，包括：

实验环道，实验环道水平设置；

动力与计量单元，动力与计量单元连接在实验环道两端；

数据采集单元，数据采集单元和动力与计量单元之间电信号连接。

2.如权利要求1所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的实验环道为U形结构，U形的圆弧段内径为0.4m；所述U形结构的实验环道分为不锈钢管道或RTP管道。

3.如权利要求2所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的不锈钢管道的内径25mm，长9m。

4.如权利要求2所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的RTP管道分别选择100GW、4731B、3711三种不同材质；所述的100GW材质的RTP管道包括三种内径型号分别为：40mm、20mm和25mm；每种内径型号的RTP管道长度均为9m。

5.如权利要求1所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的动力与计量单元包括混合搅拌罐(1)、螺杆泵(2)、泵出口压力表(3)、质量流量计(4)、温度传感器(5)和差压传感器(6)；所述螺杆泵(2)的输入端与混合搅拌罐(1)的输出端连接，螺杆泵(2)的输出端与质量流量计(4)的输入端连接，质量流量计(4)的输出端与实验环道的输入端连接；泵出口压力表(3)连接在螺杆泵(2)与质量流量计(4)连接的管路上；所述的温度传感器(5)连接在实验环道的输入端管路上；所述的差压传感器(6)的输入端连接在质量流量计(4)和温度传感器(5)之间，差压传感器(6)的输出端与实验环道的输出端连接。

6.如权利要求5所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的螺杆泵(2)为单螺杆泵，螺杆泵(2)还匹配连接有变频器。

7.如权利要求5或6所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：还包括第一球阀(9)、第二球阀(10)、第三球阀(11)、第四球阀(12)和第五球阀(13)；所述的第一球阀(9)连接在混合搅拌罐(1)和泵出口压力表(3)输出端之间；所述第二球阀(10)连接在混合搅拌罐(1)和螺杆泵(2)输入端之间；所述第三球阀(11)连接在混合搅拌罐(1)和实验环道的输出端之间；所述第四球阀(12)连接在第二球阀(10)和第三球阀(11)之间；所述第五球阀(13)连接在泵出口压力表(3)和质量流量计(4)之间。

8.如权利要求5所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的混合搅拌罐(1)的上部连接有电动搅拌器，电动搅拌器的搅拌杆延伸至混合搅拌罐(1)内；混合搅拌罐(1)还连接有浸入式加热器。

9.如权利要求8所述的一种水平RTP管道摩阻测试实验系统，其特征在于：所述的混合搅拌罐(1)与实验环道输出端连接的管路上，靠近混合搅拌罐(1)段连接有局部取样装置(8)。

10.一种水平RTP非金属管道摩阻测试实验方法，其特征在于，包括如下步骤

步骤一：测量介质入罐

将单相的原油或水的流体介质加入混合搅拌罐(1)，同时利用混合搅拌罐(1)的浸入式加热器进行加热并控温，自来水实验温度为17-22℃、油层条件下原油粘度小于5mPa·S的原油实验温度为13-17℃、油层条件下原油粘度5mPa·S—20mPa·S的原油实验温度为33-37℃；

步骤二：检查系统

检查水平RTP管道摩阻测试实验系统是否安全，并对所述实验系统进行密闭性检测，检测管线连接是否密闭；

步骤三：开启阀门及螺杆泵(2)

将水平RTP管道摩阻测试实验系统管路上的所有阀门打开后，开启螺杆泵(2)；

步骤四：调节流量

根据水平RTP非金属管道摩阻测试实验系统中的质量流量计(4)的示数，分别调节流量至每个流态所需流量点，调节变频器至预设流量值；

步骤五：数据采集记录

当步骤四完成后，等待1-2分钟，待流量和压降保持恒定后进行相关实验数据的采集和记录；

步骤六：求取平均值

步骤五在每个流量下重复3～4次，将3～4次记录的压降数值进行平均值计算；

步骤七：更换实验环道

步骤六完成后，更换另一材质的实验环道重复步骤一至步骤六，完成所有材质的实验；

步骤八：实验数据对比

将注入同一流体介质的不同材质实验环道的摩阻系数实验数据进行对比，得出结论。