本發(fā)明涉及石油科研儀器，具體涉及一種用來(lái)模擬液體現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，確定管路摩阻，從而確定降阻劑的優(yōu)劣的高級(jí)儀器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的技術(shù)中沒(méi)有一種能夠模擬液體現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)，確定管路摩阻，從而確定降阻劑的優(yōu)劣的儀器。詳細(xì)說(shuō)明是：沒(méi)有一種儀器能通過(guò)管路測(cè)定在不同剪切速率下清水和不同壓裂液的摩阻，得到不同剪切速率下清水摩阻和不同壓裂液摩阻的比值β。β=壓裂液摩阻 / 清水摩阻。同時(shí)可以根據(jù)計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)從而畫(huà)出相應(yīng)的曲線圖。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服背景技術(shù)的不足提供了壓裂液摩阻測(cè)試儀：設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)目的：1、能對(duì)應(yīng)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工排量；2、實(shí)驗(yàn)液體包括清水、基液、降阻劑，可在液體粘度較高的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；3、設(shè)備設(shè)計(jì)方案為采用循環(huán)線路，使用多種規(guī)格管線，模擬現(xiàn)場(chǎng)壓裂液在管路中流動(dòng)情況；4. 采用最先進(jìn)的閉式循環(huán)流程系統(tǒng)，連續(xù)試驗(yàn)；5. 一次試驗(yàn)可得多個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，節(jié)省時(shí)間，試驗(yàn)液體需要量少；6. 試驗(yàn)液體在管路中以直線推進(jìn)方式進(jìn)行循環(huán)，液體結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞；7. 試驗(yàn)管路上設(shè)置超溫超壓報(bào)警和停機(jī)裝置，以保試驗(yàn)安全進(jìn)行；8 參數(shù)測(cè)量和控制采用高精度差壓變送器、壓力傳感器、電子流量計(jì)、精密控溫儀等，確保試驗(yàn)結(jié)果可靠。

本發(fā)明提供了下述技術(shù)方案：壓裂液摩阻測(cè)試儀，所述壓裂液摩阻測(cè)試儀包括注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、差壓測(cè)量系統(tǒng)、視窗、流量計(jì)、壓力保護(hù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。

所述注入系統(tǒng)包括注入泵、儲(chǔ)液罐、彈性緩沖器；所述模擬系統(tǒng)包括第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管；所述壓力測(cè)量系統(tǒng)包括壓力傳感器；所述差壓測(cè)量系統(tǒng)包括差壓傳感器；所述壓力保護(hù)系統(tǒng)包括壓力表。

所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管的一端均為進(jìn)液端；所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管的另一端均為出液端，所述進(jìn)液端通過(guò)第一管道與所述儲(chǔ)液罐連接，所述出液端通過(guò)第二管道與所述儲(chǔ)液罐連接；所述第一管道設(shè)有所述注入泵、彈性緩沖器、流量計(jì)、壓力表、壓力傳感器；所述差壓傳感器安裝于所述第一模擬管、第二模擬管、第三模擬管、第四模擬管、第五模擬管；所述第五模擬管為L(zhǎng)形管，所述第一模擬管內(nèi)徑6mm，所述第二模擬管內(nèi)徑10mm，所述第三模擬管內(nèi)徑15mm，所述第四模擬管內(nèi)徑8mm，所述第五模擬管內(nèi)徑10mm。

所述儲(chǔ)液罐設(shè)有攪拌電機(jī)。所述儲(chǔ)液罐的內(nèi)腔設(shè)有加熱體，所述儲(chǔ)液罐連接有溫度計(jì)。

注入泵為磁力泵，最大流量110L/min，額定壓力3MPa；彈性緩沖器的容積為10L，最大工作壓力3MPa。

所述差壓傳感器的數(shù)量為兩只，兩只的所述差壓傳感器并聯(lián)連接。兩只的所述差壓傳感器差壓量程分別為0-0.5MPa、0MPa-2MPa，絕壓6MPa，精度0.25%FS。

所述第一管道16、第二管道17均裹設(shè)有外保溫層。

本發(fā)明的有益效果如下。

1、第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8采用，不同管徑、不同規(guī)格的管道，并且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管道的規(guī)格作相同的設(shè)計(jì)，對(duì)其通入和現(xiàn)場(chǎng)一致溫度、壓力的同規(guī)格液體，能對(duì)應(yīng)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工排量。實(shí)驗(yàn)液體包括清水、基液、降阻劑，可在液體粘度較高的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。設(shè)備設(shè)計(jì)方案為采用循環(huán)線路，使用多種規(guī)格管線，模擬現(xiàn)場(chǎng)壓裂液在管路中流動(dòng)情況。

2. 試驗(yàn)液體從儲(chǔ)液罐2流出經(jīng)過(guò)管道完成試驗(yàn)后又流進(jìn)儲(chǔ)液罐2，采用最先進(jìn)的閉式循環(huán)流程系統(tǒng)，連續(xù)試驗(yàn)。

3. 第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8同時(shí)試驗(yàn)，一次試驗(yàn)可得多個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，節(jié)省時(shí)間，試驗(yàn)液體需要量少；

4. 試驗(yàn)液體從儲(chǔ)液罐2流出經(jīng)過(guò)管道完成試驗(yàn)后又流進(jìn)儲(chǔ)液罐2，試驗(yàn)液體在管路中以直線推進(jìn)方式進(jìn)行循環(huán)，液體結(jié)構(gòu)不會(huì)被破壞。

5. 試驗(yàn)管路上設(shè)置超溫超壓報(bào)警和停機(jī)裝置，以保試驗(yàn)安全進(jìn)行；6. 參數(shù)測(cè)量和控制采用高精度差壓變送器、壓力傳感器、電子流量計(jì)、精密控溫儀等，確保試驗(yàn)結(jié)果可靠。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述壓裂液摩阻測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1中：注入泵1、儲(chǔ)液罐2、彈性緩沖器3、第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8、視窗9、流量計(jì)10、壓力表11、壓力傳感器12、差壓傳感器13、出液端14、進(jìn)液端15、第一管道16、第二管道17、攪拌電機(jī)18-1、快速接頭19、加熱體19-1、20。

壓裂液摩阻測(cè)試儀，所述壓裂液摩阻測(cè)試儀包括注入系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、壓力測(cè)量系統(tǒng)、差壓測(cè)量系統(tǒng)、視窗9、流量計(jì)10、壓力保護(hù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)；視窗9主要用來(lái)觀察內(nèi)部流體流動(dòng)的情況。流量計(jì)10采用質(zhì)量流量計(jì)，最大量程80L/min，帶RS232接口。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它保證整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試精度，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的智能化。主要包括壓力信號(hào)的形成、差壓信號(hào)的形成、流量信號(hào)的形成、溫度信號(hào)的形成以及與微機(jī)的接口，本系統(tǒng)主要采用HY1232、MOXA C168H/PCI通訊轉(zhuǎn)接卡，結(jié)合采集軟件實(shí)現(xiàn)適時(shí)采集。

所述注入系統(tǒng)包括注入泵1、儲(chǔ)液罐2、彈性緩沖器3。

所述模擬系統(tǒng)包括第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8；所述壓力測(cè)量系統(tǒng)包括壓力傳感器12；所述差壓測(cè)量系統(tǒng)包括差壓傳感器13；所述壓力保護(hù)系統(tǒng)包括壓力表11；所述第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8的一端均為進(jìn)液端15；所述第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8的另一端均為出液端14，所述進(jìn)液端15通過(guò)第一管道16與所述儲(chǔ)液罐2連接，所述出液端14通過(guò)第二管道17與所述儲(chǔ)液罐2連接；所述注入泵1與所述第一管道16連接，所述彈性緩沖器3與所述第一管道16連接連接，流量計(jì)10與所述第一管道16連接，所述壓力表11與所述第一管道16連接，所述壓力傳感器12與所述第一管道16連接。

所述差壓傳感器13的兩端分別通過(guò)快速接頭19與所述第一模擬管4的兩端固定連接。

所述差壓傳感器13的兩端分別通過(guò)快速接頭19與所述第二模擬管5的兩端固定連接。

所述差壓傳感器13的兩端分別通過(guò)快速接頭19與所述第三模擬管6的兩端固定連接。

所述差壓傳感器13的兩端分別通過(guò)快速接頭19與所述第四模擬管7的兩端固定連接。

所述差壓傳感器13的兩端分別通過(guò)快速接頭19與所述第五模擬管8的兩端固定連接。

所述第五模擬管8為L(zhǎng)形管，所述第一模擬管4內(nèi)徑6mm，所述第二模擬管5內(nèi)徑10mm，所述第三模擬管6內(nèi)徑15mm，所述第四模擬管7內(nèi)徑8mm，所述第五模擬管8內(nèi)徑10mm。

所述儲(chǔ)液罐2的內(nèi)腔設(shè)有加熱體19-1，所述儲(chǔ)液罐2連接有20。

所述儲(chǔ)液罐2設(shè)有攪拌電機(jī)18-1。便于配制液體過(guò)程中充分?jǐn)嚢瑁渲品弦?guī)格的液體。

注入泵1為磁力泵，最大流量110L/min，額定壓力3MPa；彈性緩沖器3的容積為10L，最大工作壓力3MPa。彈性緩沖器3采用皮囊式彈性緩沖器來(lái)緩沖注入泵產(chǎn)生的脈流。儲(chǔ)液罐2采用不銹鋼材料制作而成，容積為70L帶攪拌系統(tǒng)，攪拌速度無(wú)極調(diào)速，50-1400r/min可調(diào)，外帶加熱保溫系統(tǒng)，控溫范圍：0～85℃，數(shù)顯自動(dòng)控溫，帶PID調(diào)節(jié)。

所述差壓傳感器13的數(shù)量為兩只，兩只的所述差壓傳感器13并聯(lián)連接。兩只的所述差壓傳感器13差壓量程分別為0～0.5MPa、0MPa-2MPa，絕壓6MPa，精度0.25%FS。實(shí)施過(guò)程中，本實(shí)施例第一模擬管4、第二模擬管5、第三模擬管6、第四模擬管7、第五模擬管8均接入兩只并聯(lián)的差壓傳感器13，從而差壓傳感器13的數(shù)目為10只。所述第一管道16、第二管道17均裹設(shè)有外保溫層。溫控范圍0～85℃。另外所有的附屬流路閥門、管線、管連接件均采取了保溫措施。

儲(chǔ)液罐：采用不銹鋼材料制作而成，容積為70L帶攪拌系統(tǒng)，攪拌速度無(wú)極調(diào)速，50-1400r/min可調(diào)，外帶加熱保溫系統(tǒng)，控溫范圍：室溫～85℃，數(shù)顯自動(dòng)控溫，帶PID調(diào)節(jié)。