一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及采氣工程領(lǐng)域，尤其涉及一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓氣井試油、完井及生產(chǎn)過(guò)程中，天然氣從井底向井口流動(dòng)，大部分處于液態(tài)，隨著壓力的降低會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，同時(shí)，地層、孔隙游離砂及巖石骨架破碎形成的固體顆粒會(huì)隨油氣一起產(chǎn)出，形成固、液流體。當(dāng)這些流體以較高的溫度、壓力和流速在管道內(nèi)輸送時(shí)，這些流體的流速超過(guò)一定的流速時(shí)將對(duì)輸運(yùn)管路內(nèi)壁面產(chǎn)生沖擊磨損和化學(xué)腐蝕，即沖蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致管道內(nèi)壁面質(zhì)量流失。當(dāng)沖蝕不斷積累，最終將導(dǎo)致管道破損失效，引發(fā)難以預(yù)計(jì)的安全事故。這個(gè)一定的流速稱為臨界流速。根據(jù)該臨界流速能得到管柱的臨界沖蝕流量，而根據(jù)臨界沖蝕流量能得到某一溫度和壓力條件下的管柱的最大尺寸，從而通過(guò)測(cè)量該臨界流速能為油井中的管柱尺寸提供依據(jù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，研究管道沖蝕主要有軟件仿真和沖蝕實(shí)驗(yàn)兩種方式。沖蝕實(shí)驗(yàn)分為三種類型:旋轉(zhuǎn)式?jīng)_蝕、噴射式?jīng)_蝕和管道循環(huán)式?jīng)_蝕。在旋轉(zhuǎn)式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)中，樣品不停地旋轉(zhuǎn)，不易于進(jìn)行電化學(xué)分析測(cè)試，更不容易控制沖蝕角度；由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流也會(huì)對(duì)沖蝕速度產(chǎn)生影響，所以不能準(zhǔn)確測(cè)量臨界流速。在管道循環(huán)式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)中，由于管道長(zhǎng)度長(zhǎng)，所以其承壓最多只有2MPa，所以不能模擬井下的高壓環(huán)境;噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驕?zhǔn)確地控制流體的流速和角度，所以能準(zhǔn)確測(cè)得臨界流速，但現(xiàn)有技術(shù)中的噴射式實(shí)驗(yàn)均是在常壓下進(jìn)行的，但實(shí)際井下處于高溫高壓的狀態(tài)，因此現(xiàn)有技術(shù)中的噴射式實(shí)驗(yàn)測(cè)量的臨界流速的結(jié)果與實(shí)際井下管柱發(fā)生沖蝕的臨界流速有很大差別，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能模擬井下高溫高壓環(huán)境，從而能準(zhǔn)確測(cè)量臨界流速的噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:具有密閉腔室的本體，所述本體具有第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端，所述本體的密閉腔室內(nèi)能設(shè)置有待測(cè)樣本；用于對(duì)所述待測(cè)樣本進(jìn)行溫度控制的溫控裝置;與所述第一輸入端相連接的沖蝕裝置，所述沖蝕裝置能通過(guò)所述第一輸入端向所述待測(cè)樣本上噴射流體;與所述第二輸入端相連接的氣體輸入源，所述氣體輸入源能向所述本體的密閉腔室內(nèi)輸入氣體;設(shè)置于所述本體內(nèi)并用于檢測(cè)所述本體內(nèi)壓力的第一檢測(cè)件;與所述第一輸出端連接的流速控制裝置;所述流速控制裝置能基于所述第一檢測(cè)件獲取到的壓力值對(duì)自所述第一輸出端流出的流體的流速進(jìn)行控制。
[0006]優(yōu)選地，所述噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置包括控制裝置，所述第一檢測(cè)件獲取壓力值，所述控制裝置將獲取到的所述壓力值與預(yù)設(shè)壓力進(jìn)行比較;所述控制裝置基于比較結(jié)果控制所述流速控制裝置。
[0007]優(yōu)選地，當(dāng)獲取到的所述壓力值大于預(yù)設(shè)壓力時(shí)，所述控制裝置控制所述流速控制裝置，將自所述第一輸出端流出的流體的流速增大。
[0008]優(yōu)選地，當(dāng)獲取到的所述壓力值小于預(yù)設(shè)壓力時(shí)，所述控制裝置控制所述流速控制裝置，將自所述第一輸出端流出的流體的流速降低。
[0009]優(yōu)選地，所述沖蝕裝置和所述第一輸入端之間設(shè)置有第一閥門(mén)，所述第一閥門(mén)能基于所述第一檢測(cè)件和所述溫控裝置開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0010]優(yōu)選地，所述流速控制裝置包括對(duì)自所述第一輸出端流出所述本體的流速具有不同的控制范圍的多個(gè)流速控制裝置。
[0011]優(yōu)選地，述第一輸出端上設(shè)置有第四閥門(mén)，所述第四閥門(mén)能基于所述第一檢測(cè)件開(kāi)啟或關(guān)閉。
[0012]優(yōu)選地，其包括:具有第三輸入端和第三輸出端的壓力罐，所述第三輸入端與所述流速控制裝置相連接，所述第三輸出端與液體回收裝置相連接。
[0013]優(yōu)選地，所述壓力罐還包括第四輸出端，所述第四輸出端與氣體回收裝置連接，所述氣體回收裝置與所述氣體輸入源相連接。
[0014]優(yōu)選地，所述沖蝕裝置具有沖蝕端，所述沖蝕端的延伸方向與所述待測(cè)樣本的延伸方向之間形成有夾角;所述本體內(nèi)設(shè)置有支撐體，所述待測(cè)樣本與所述支撐體相連接，所述夾角的大小能通過(guò)所述支撐體改變。
[0015]本發(fā)明提供的一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置的有益效果是:本發(fā)明提供的一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)用于對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行溫度控制的溫控裝置對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行溫度控制，從而模擬井下高溫的環(huán)境;與第二輸入端相連接的氣體輸入源，所述氣體輸入源能向本體的密閉腔室內(nèi)輸入氣體，從而該本體能通過(guò)第二輸入端對(duì)本體內(nèi)進(jìn)行加壓；以使得本體內(nèi)達(dá)到模擬井下壓力的預(yù)設(shè)壓力;本體上設(shè)置有第一檢測(cè)件；與第一輸出端相連接的流速控制裝置，該流速控制裝置能基于第一檢測(cè)件檢測(cè)的壓力控制通過(guò)第一輸出端流出本體的流體的流速;從而在本體內(nèi)進(jìn)行沖蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨著沖蝕實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，沖蝕實(shí)驗(yàn)的流體將會(huì)增加本體內(nèi)的壓力，此時(shí)能通過(guò)該流速控制裝置控制通過(guò)第一輸出端流出本體的流體的流速，使得本體內(nèi)的壓力維持于預(yù)設(shè)壓力；從而模擬井下高壓的環(huán)境;從而保證沖蝕實(shí)驗(yàn)是在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明提供一種能模擬井下高溫高壓環(huán)境，從而能準(zhǔn)確測(cè)量臨界流速的的噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]請(qǐng)參閱圖1。本發(fā)明提供一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置，其包括:具有密閉腔室的本體13，所述本體13具有第一輸入端11、第二輸入端47和第一輸出端49，所述本體13的密閉腔室內(nèi)能設(shè)置有待測(cè)樣本15;用于對(duì)所述待測(cè)樣本15進(jìn)行溫度控制的溫控裝置45;與所述第一輸入端11相連接的沖蝕裝置17，所述沖蝕裝置17能通過(guò)所述第一輸入端11向所述待測(cè)樣本15上噴射流體;與所述第二輸入端47相連接的氣體輸入源61，所述氣體輸入源61能向所述本體13的密閉腔室內(nèi)輸入氣體;設(shè)置于所述本體13內(nèi)并用于檢測(cè)所述本體13內(nèi)壓力的第一檢測(cè)件55;與所述第一輸出端49連接的流速控制裝置32;所述流速控制裝置32能基于所述第一檢測(cè)件55獲取到的壓力值對(duì)自所述第一輸出端49流出的流體的流速進(jìn)行控制。
[0020]本發(fā)明提供的一種噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)用于對(duì)待測(cè)樣本15進(jìn)行溫度控制的溫控裝置45對(duì)待測(cè)樣本15進(jìn)行溫度控制，從而模擬井下高溫的環(huán)境;與第二輸入端47相連接的氣體輸入源61，所述氣體輸入源61能向本體13的密閉腔室內(nèi)輸入氣體，從而該本體13能通過(guò)第二輸入端47對(duì)本體13內(nèi)進(jìn)行加壓；以使得本體13內(nèi)達(dá)到模擬井下壓力的預(yù)設(shè)壓力;本體13上設(shè)置有第一檢測(cè)件55;與第一輸出端49相連接的流速控制裝置32，該流速控制裝置32能基于第一檢測(cè)件55檢測(cè)的壓力控制通過(guò)第一輸出端49流出本體13的流體的流速；從而在本體13內(nèi)進(jìn)行沖蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)，隨著沖蝕實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，沖蝕實(shí)驗(yàn)的流體將會(huì)增加本體13內(nèi)的壓力，此時(shí)能通過(guò)該流速控制裝置32控制通過(guò)第一輸出端49流出本體13的流體的流速，使得本體13內(nèi)的壓力維持于預(yù)設(shè)壓力;從而模擬井下高壓的環(huán)境;從而保證沖蝕實(shí)驗(yàn)是在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明提供一種能模擬井下高溫高壓環(huán)境的噴射式?jīng)_蝕實(shí)驗(yàn)裝置的目的。