技术领域
[0001] 本
发明涉及模拟装置的技术领域，尤其涉及一种气液两相流模拟装置。
背景技术
[0002] 气液两相流广泛存在于油、气井内，是石油开采、
煤层气开采等领域研究的热点问题。由于对两相流的相关参数及规律进行研究是估算产气量、制定开采工艺等的重要方法，因此，非常有必要通过大量的室内试验对两相流的相关特性进行研究。而现阶段市场上并无专用的两相流模拟装置，且能够同时模拟海洋油气及
煤层气的气液两相流的相关装置更是未见报道。
[0003] 因此，研制一种能够适用于海洋油气及
煤层气的气液两相流模拟装置就显得尤为重要。
发明内容
[0004] 本发明通过提供一种气液两相流模拟装置，解决了
现有技术中无法对气液两相流进行模拟的技术问题，实现了能够对气液两相流进行模拟的技术效果。
[0005] 本发明提供了一种气液两相流模拟装置，至少包括：气体输出设备、液体输出设备、第一管道、第二管道、第一
阀门、第二阀门、井筒、
套管及监测元件；所述气体输出设备的气体输出端通过所述第一管道与所述井筒的气体输入端连通；所述第一阀门设置在所述第一管道上；所述液体输出设备的液体输出端通过所述第二管道与所述井筒的液体输入端连通；所述第二阀门设置在所述第二管道上；所述套管设置在所述井筒内；所述监测元件设置在所述套筒上。
[0006] 进一步地，还至少包括：第一流量监测元件和第二流量监测元件；所述第一流量监测元件设置在所述第一管道上；所述第二流量监测元件设置在所述第二管道上。
[0007] 进一步地，所述井筒具体包括：端盖、筒体及底座；所述端盖和所述底座分别设置在所述筒体的两端；所述底座上有气体输入口和液体输入口；所述套管设置在所述筒体内。
[0008] 进一步地，在所述端盖与所述筒体的连接处、所述筒体与所述底座的连接处设置有
密封圈。
[0009] 进一步地，还至少包括：支座、
立板和
气缸；所述立板与所述支座铰接；所述筒体设置在所述立板上；所述气缸的伸缩杆的输出端与所述立板连接；当所述气缸的伸缩杆做伸缩运动时，可带动所述立板运动。
[0010] 进一步地，还至少包括：气阀；所述气阀设置在所述筒体上。
[0011] 进一步地，还至少包括：升温设备；所述升温设备设置在所述筒体上。
[0012] 进一步地，还至少包括：
控制器；所述控制器的
信号输入端与所述监测元件、所述第一流量监测元件、所述第二流量监测元件的信号输出端通信连接，所述控制器的信号输出端与所述第一阀门、所述第二阀门、所述气缸、所述气阀、所述升温设备的信号输入端通信连接。
[0013] 进一步地，所述监测元件至少包括：压
力监测元件、
温度监测元件、流量监测元件、两相流监测元件。
[0014] 本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0015] 1、由气体输出设备输出的气体通过第一管道进入井筒，由液体输出设备输出的液体通过第二管道进入井筒，并通过第一阀门和第二阀门分别对通入的气体和液体的流量和压力进行控制，再通过监测元件对井筒内的两相流进行监测，从而实现了对气液两相流的模拟。
[0016] 2、通过第一流量监测元件和第二流量监测元件分别对气体和液体的流量进行监测，从而提高了气液两相流的模拟
精度。
[0017] 3、通过对密封圈的使用，保证了井筒的
密封性，进一步保证了气液两相流的模拟精度。
[0018] 4、通过对支座、立板和气缸的使用，实现了对井筒的倾斜
角度的调整，从而进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0019] 5、通过对气阀的使用，更进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0020] 6、通过对升温设备的使用，再进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0021] 7、通过对控制器的使用，提高了本发明的自动化
水平。
附图说明
[0022] 图1为本发明
实施例提供的气液两相流模拟装置的结构示意图；
[0023] 图2为本发明实施例提供的气液两相流模拟装置中井筒19的结构示意图；
[0024] 图3为本发明实施例提供的气液两相流模拟装置中井筒19的倾斜示意图；
[0025] 其中，1-第一管道，2-第二管道，3-第一阀门，4-第二阀门，5-端盖，6-套管，7-监测元件，8-第一流量监测元件，9-第二流量监测元件，10-筒体，11-底座，12-密封圈，13-支座，14-立板，15-气缸，16-伸缩杆，17-气阀，18-升温设备，19-井筒，20-水槽，21-空气
压缩机，
22-集气瓶，23-高压水
泵，24-出水口。
具体实施方式
[0026] 本发明通过提供一种气液两相流模拟装置，解决了现有技术中无法对气液两相流进行模拟的技术问题，实现了能够对气液两相流进行模拟的技术效果。
[0027] 本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0028] 由气体输出设备输出的气体通过第一管道进入井筒，由液体输出设备输出的液体通过第二管道进入井筒，并通过第一阀门和第二阀门分别对通入的气体和液体的流量和压力进行控制，再通过监测元件对井筒内的两相流进行监测，从而实现了对气液两相流的模拟。
[0029] 为了更好地理解上述技术方案，下面将结合
说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0030] 参见图1，本发明实施例提供的气液两相流模拟装置，至少包括：气体输出设备、液体输出设备、第一管道1、第二管道2、第一阀门3、第二阀门4、井筒19、套管6及监测元件7；气体输出设备的气体输出端通过第一管道1与井筒19的气体输入端连通；第一阀门3设置在第一管道1上；液体输出设备的液体输出端通过第二管道2与井筒19的液体输入端连通；第二阀门4设置在第二管道2上；套管6设置在井筒19内；监测元件7设置在套筒6上。
[0031] 在本实施例中，气体输出设备具体包括：空气压缩机21和集气瓶22；空气压缩机21的气体输出端与集气瓶22的气体输入端连通，集气瓶22的气体输出端通过第一管道1与井筒19的气体输入端连通。液体输出设备为高压水泵23。
[0032] 为了实现液体的循环利用，井筒19有出水口24，且该出水口24与水槽20的进水口连通。水槽20的出水口与高压水泵23的入水口连通。
[0033] 为了对第一管道1和第二管道2中的介质的流量进行监测，还至少包括：第一流量监测元件8和第二流量监测元件9；第一流量监测元件8设置在第一管道1上；第二流量监测元件9设置在第二管道2上。
[0034] 对井筒19的结构进行说明，参见图2，井筒19具体包括：端盖5、筒体10及底座11；端盖5和底座11分别设置在筒体10的两端；底座11上有气体输入口和液体输入口；套管6设置在筒体10内。
[0035] 具体地，在端盖5的中部加工有凹槽，凹槽内加工有
螺纹，筒体10通过螺纹与端盖5凹槽处的螺纹相连接。
[0036] 在本实施例中，套管6的材质为不锈
钢，筒体10的材质为透明玻璃钢。
[0037] 为了对井筒19进行密封，在端盖5与筒体10的连接处、筒体10与底座11的连接处设置有密封圈12。
[0038] 参见图3，为了将井筒19倾斜，从而模拟更多状态下的气液两相流，还至少包括：支座13、立板14和气缸15；立板14与支座13铰接；筒体10设置在立板14上；气缸15的伸缩杆16的输出端与立板14连接；当气缸15的伸缩杆16做伸缩运动时，可带动立板14运动。
[0039] 在本实施例中，支座13水平设置，立板14竖直设置在支座13上。通过气缸15的伸缩杆16的伸缩运动，可以使设置在立板14上的井筒19能够在支座13上转动，且转动的角度在0-50°之间，从而提高了本发明实施例的实用性。
[0040] 为了实现对井筒19内部的压力进行控制，还至少包括：气阀17；气阀17设置在筒体10上。
[0041] 为了实现对井筒19内部的温度进行控制，还至少包括：升温设备18；升温设备18设置在筒体10上。
[0042] 在本实施例中，升温设备18可以控制井筒19内两相流的
流体温度，且温度范围在0-100度之间。
[0043] 为了实现本发明实施例的自动化控制，还至少包括：控制器；控制器的信号输入端与监测元件7、第一流量监测元件8、第二流量监测元件9的信号输出端通信连接，控制器的信号输出端与第一阀门3、第二阀门4、气缸15、气阀17、升温设备18的信号输入端通信连接。
[0044] 在本实施例中，监测元件7至少包括：压力监测元件、温度监测元件、流量监测元件、两相流监测元件。
[0045] 本发明实施例的工作原理如下：
[0046] 由空气压缩机21产生的高压空气充入集气瓶22内，使得集气瓶22内产生压力为8Mpa的高压空气。通过控制第一阀门3可控制进入到井筒19的气体的压力及流量。高压水泵
23将从水槽20中
抽取的水经第二管道2压入井筒19，并通过控制第二阀门4控制进入到井筒
19的液体的压力及流量。由此在井筒19内形成气液两相流，并通过对气阀17和升温设备18的控制，从而实现在室内条件下模拟气液两相流的工况参数。再通过相应的测量设备完成对井筒19内两相流的流型、气泡体积、气泡速度、截面含气率、压力、温度及流量等参数的监测即可。
[0047] 【技术效果】
[0048] 1、由气体输出设备输出的气体通过第一管道1进入井筒19，由液体输出设备输出的液体通过第二管道2进入井筒19，并通过第一阀门3和第二阀门4分别对通入的气体和液体的流量和压力进行控制，再通过监测元件7对井筒19内的两相流进行监测，从而实现了对气液两相流的模拟。
[0049] 2、通过第一流量监测元件8和第二流量监测元件9分别对气体和液体的流量进行监测，从而提高了气液两相流的模拟精度。
[0050] 3、通过对密封圈12的使用，保证了井筒19的密封性，进一步保证了气液两相流的模拟精度。
[0051] 4、通过对支座13、立板14和气缸15的使用，实现了对井筒19的倾斜角度的调整，从而进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0052] 5、通过对气阀17的使用，更进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0053] 6、通过对升温设备18的使用，再进一步实现了对气液两相流的模拟。
[0054] 7、通过对控制器的使用，提高了本发明实施例的自动化水平。
[0055] 本发明实施例用以模拟气液两相流的工况参数，为海洋油气、煤层气抽采等领域内气液两相流的研究提供了必要的室内试验条件。
[0056] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和
修改。所以，所附
权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0057] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
