井下气液模拟检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油天然气开采领域，尤其涉及井下气液模拟检测系统。
【背景技术】
[0002] 在气井的生产过程中，井筒中存在气液两相流。气液两相流指气体和液体处于同 一个系统内流动。该气液两相流在井筒中存在四种流动型态，即泡状流、段塞流、环状流和 雾状流。泡状流是指气体以小气泡分散在液相中；段塞流是指由于气体的膨胀，液相中的 小气泡合并成大气泡并能占据整个油管断面，在井筒内形成一段液一段气的结构；环状流 是指油管中心为连续的气流而管壁为油环的流动结构；雾状流指油管内流动的气流芯子很 粗，沿管壁流动的油环很薄，绝大部分油以小油滴分散在气流中。流动型态的不同不仅影响 两相流动的力学关系，而且影响着其传热及传质性能。
[0003] 但由于井筒的深度至少有几十米，所以井筒中气液两相流所处的流动型态的力学 关系和传热及传质性能难以被清楚的认知。现有技术中主要采用模拟测试系统来模拟井筒 中的气液两相流所处的流动型态从而研究气液两相流所处的流动型态的力学关系和传热 及传质性能。现有技术中的模拟测试系统将气体和液体直接输入模拟井筒中，以使气体和 液体在模拟井筒中进行混合，从而模拟气液两相流所处的流动型态。但由于现有技术中的 模拟测试系统的模拟井筒的长度远小于实际井筒的长度，所以将气体和液体直接输入模拟 井筒中，可能造成气体和液体形成两股流体，各自在模拟井筒中流动，从而不能将气体和液 体在模拟井筒中进行充分混合而形成气液两相流所处的流动型态，从而不能真实模拟实际 井筒中的气液两相流的流动型态。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种能真实模拟井筒中气液两相流的流动型态的井下气液 模拟检测系统。
[0005] 本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种井下气液模拟检测系统，其 包括：模拟井筒，所述模拟井筒包括第一进口端；具有第一输出端的进气系统，所述进气系 统能通过所述第一输出端输出第一预定量的气体；具有第二输出端的进液系统，所述进液 系统能通过所述第二输出端输出第二预定量的液体；混合装置，所述混合装置具有进气口、 进液口、输出口和能使一种物质分散在另一种物质中的扩散部，所述进气口与所述第一输 出端相连接，所述进液口与所述第二输出端相连接，所述输出口与所述第一进口端相连接， 所述扩散部与所述进液口相连通，第二预定量的液体通过所述进液口进入所述扩散部后能 分散在所述从进气口进入的第一预定量的气体中，从而形成混合物，并能通过所述输出口 将所述混合物输出至模拟井筒中。
[0006] 优选地，所述扩散部包括具有内腔的第一壳体，所述进气口、输出口设置在所述第 一壳体的外壁上；所述第一壳体的侧壁上形成有至少一个贯通孔，第二预定量的液体能通 过所述贯通孔分散在所述从进气口进入的第一预定量的气体中。
[0007] 优选地，所述混合装置还包括套设于所述第一壳体上的第二壳体，所述第二壳体 与所述第一壳体之间形成有环形空间；所述进液口设置在所述第二壳体的外壁上，所述进 液口与所述环形空间相连通；所述贯通孔均匀分布于所述第一壳体的侧壁上。
[0008] 优选地，所述模拟井筒内设置有涡流体，所述涡流体能使所述模拟井筒内的气液 两相流作螺旋运动。
[0009] 优选地，所述涡流体包括靠近所述第一进口端的第一部分和远离所述第一进口端 的第二部分，所述第一部分上设置有第一通道，所述第二部分为实心的圆柱体，所述第二部 分的外壁上设置有螺旋槽，所述模拟井筒中的气液两相流能通过所述第一通道流入所述螺 旋槽。
[0010] 优选地，所述涡流体与所述第一进口端相距至少4米。
[0011] 优选地，其包括：设置于所述模拟井筒内的压力测试装置，所述涡流体具有靠近所 述第一进口端的第一端和远离所述第一进口端的第二端；所述压力测试装置包括用于测量 所述第一端与所述第二端之间的压力的差值的第一压力测试装置和用于测量所述模拟井 筒内远离所述第二端的一侧的压力的差值的第二压力测试装置，所述第二压力测试装置按 照预定的规则排列。
[0012] 优选地，所述进气系统包括输气装置和第一测量装置，所述第一测量装置具有第 一输入端和所述第一输出端，所述第一输入端与所述输气装置相连接，所述第一输入端与 所述输气装置之间设置有第一压力测量装置。
[0013] 优选地，所述进液系统包括输液装置和第二测量装置，所述第二测量装置具有第 二输入端和所述第二输出端，所述第二输入端与所述输液装置相连接，所述第二输入端与 所述输液装置之间设置有第二压力测量装置。
[0014] 优选地，所述模拟井筒包括与所述第一进口端相背对的第一出口端，所述第一出 口端与气液分离器相连接，所述气液分离器用于将气体和液体分离开来，所述输液装置包 括用于盛放液体的容器，所述气液分离器能将分离出的液体输入至所述容器中。
[0015] 本发明提供的井下气液模拟检测系统的有益效果是：本发明通过进气系统向混合 装置内输入第一预定量的气体；通过进液系统向混合装置内输入第二预定量的液体，该第 一预定量是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内所含有的气体的压力 和含量所确定，第二预定量是根据实际井筒中的需要模拟的流动型态的气液两相流内所含 有的液体的压力和含量所确定，从而当该第一预定量的气体和第二预定量的液体混合后能 形成实际井筒中需要模拟的流动型态的气液两相流；然在再通过混合装置使该第二预定量 的液体通过进液口进入扩散部后能分散在从进气口进入的第一预定量的气体中，从而使第 一预定量的气体和第二预定量的液体相互充分混合，从而避免了现有技术中的可能造成气 体和液体形成两股流体，各自在模拟井筒中流动的情况；最后将气体和液体充分混合后形 成的混合物输出至模拟井筒中，以使混合物在模拟井筒中模拟实际井筒中的气液两相流的 流动型态，从而实现了本发明提供一种能真实模拟井筒中气液两相流的流动型态的井下气 液模拟检测系统的目的。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0017] 图1本发明的一种结构示意图；
[0018] 图2本发明的进气系统结构示意图；
[0019] 图3本发明的进液系统结构示意图；
[0020] 图4本发明的一种实施方式的混合装置结构示意图；
[0021] 图5本发明的检测试验系统测量的可靠性的效果图。
【具体实施方式】
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 请参阅图1。本发明提供一种井下气液两相模拟检测系统，其包括：模拟井筒10， 所述模拟井筒10包括第一进口端21 ;具有第一输出端52的进气系统，所述进气系统能通 过所述第一输出端52输出第一预定量的气体；具有第二输出端56的进液系统，所述进液系 统能通过所述第二输出端56输出第二预定量的液体；混合装置13,所述混合装置13具有 进气口 15、进液口 17、输出口 19和能使一种物质分散在另一种物质中的扩散部111，所述进 气口 15与所述第一输出端52相连接，所述进液口 17与所述第二输出端56相连接，所述输 出口 19与所述第一进口端21相连接，所述混合装置13能使所述第二预定量的液体通过所 述扩散部111分散在所述第一预定量的气体中，从而形成混合物，并能通过所述