[发明专利]气液两相射流油管外表面清洗实验装置及方法

说明书

本发明涉及一种气液两相射流油管外表面清洗实验装置及方法。其技术方案是：包括螺杆空压机、液压工作站、液控二位三通阀、储气罐、液控单向阀、精密气体过滤器、压力传感器、涡街流量计、数据采集系统、计算机、三级气液混合器、涡轮流量计、高压螺杆泵、自动离心过滤器、储水罐、喷嘴等，本发明有益效果是：能实现高压水与高压气体混合形成稳定的气液两相射流、能够液压远程控制阀门的开关、实现油管自动传送、自动旋转、并且能够实时测量、存储、显示压力、流量、表面清洗效果等参数、采用液动控制和电动控制相结合，安全系数高、实验设计合理、清洗效果好、可获得油管清洗实验相关数据资料，为油管清洗技术提供基础理论基础。

技术领域

本发明涉及一种油管外表面清洗装置及方法，特别涉及一种气液两相射流油管外表面清洗实验装置及方法。

背景技术

油管是油气资源开采必不可少的装备之一，在石油开发过程中起着非常重要的作用，用量多，成本高，油田经过一段时间开发之后，油管在高温高压环境中容易形成污垢，如油污、水垢、焦炭状物质、沉积物等，使油管可流动面积减小，流动损耗增加，油气开采效率降低，甚至会因完全堵塞而导致停产，严重影响着油气开采的整体效益。

随着高含水油田开发难度的加大和吨油成本的不断上升，加强旧油管的修复循环使用成为油气开采降本增效的重要措施，而提高油管的修复质量，可以保证油水井作业质量，延长检泵周期，减少作业返工，降低作业费用。清洗是油管修复工艺的首道工序，能有效去除油管表面的油污、蜡、锈皮与垢层，保证修复油管的洁净，为后续修复工序创造条件。油管清洗技术可有效实现油管的重复再利用，已成为油田油管处理工艺中的重要环节，因此高效油管清洗技术研究尤为重要。研究发现，空化射流产生的气泡在破灭瞬时会产生很大能量，清洗效果较好，但是对空化射流发生喷嘴结构要求较高，而且自发空化会耗费一定射流能量，影响清洗效果。基于此，将气体加入到高压水射流中形成气液两相射流油管清洗技术，为研究气液两相射流油管清洗技术效果，设计发明了室内气液两相射流油管外表面自动清洗实验装置。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种气液两相射流油管外表面清洗实验装置及方法，能够实现高压水与高压气体的混合形成稳定气液两相射流，能够远程控制阀门的开关，实现油管自动传送、自动旋转，并且能够实时测量、存储、显示压力、流量、表面清洗效果等实验参数。

本发明提到的一种气液两相射流油管外表面清洗实验装置，其技术方案是：包括螺杆空压机（1）、液压工作站（2）、液控二位三通阀（3）、储气罐（4）、备用储气罐（5）、液控单向阀（6）、精密气体过滤器（7）、压力传感器（8）、涡街流量计（9）、三级气液混合器（12）、涡轮流量计（13）、高压螺杆泵（14）、自动离心过滤器（15）、储水罐（16）、离心转轴（17）、旋转传动轴（20）、传动轴套（21）、弹性摩擦层（22）、传送支架（24）、联动滚轴（25）、传动滚轴（26）、喷嘴（27）、滚轮（28）、油管支撑架（29）、支撑板（30）、主动轴（37）、旋转伺服电机（38）、气体高压管线（39）、液体高压管线（40），

螺杆空压机（1）的出口通过液压工作站（2）控制液控二位三通阀（3），液控二位三通阀（3）连接储气罐（4）和备用储气罐（5），所述储气罐（4）和备用储气罐（5）的出气口分别通过液控单向阀（6）连接精密气体过滤器（7），精密气体过滤器（7）通过气体高压管线（39）连接到三级气液混合器（12）；

储水罐（16）的出口连接到自动离心过滤器（15），自动离心过滤器（15）通过离心转轴（17）带动旋转，自动离心过滤器（15）的输出端连接到高压螺杆泵（14），高压螺杆泵（14）的输出端通过液体高压管线（40）连接到三级气液混合器（12），与气体混合；所述离心转轴（17）通过旋转伺服电机（38）和主动轴（37）带动旋转；