一種柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法，包括油管柱，油管柱的側壁上設有多個柱塞到達傳感器，多個柱塞到達傳感器按照設定距離沿油管柱的長度方向排列，油管柱的底端設有油管三通管件，油管三通管件的第一接口與油管柱的底端連接，第二接口通過氣體管道與高壓氣源裝置連接，第三接口通過液體管道與漏失液體儲液罐連接，液體管道上連接有第二控制閥；井口柱塞防噴管總成的其中一個接口連接進液管線，另一個接口連接出液管線，出液管線上連接有第一控制閥，出液管線的出口端與排出液體儲液罐連接。本發明專利技術的柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法可真實模擬柱塞舉升工藝過程，檢測柱塞舉升系統的工作性能，為柱塞舉升優化設計提供依據。

【技術實現步驟摘要】
一種柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法
本專利技術涉及油氣田開采裝備實驗檢測
，具體涉及一種柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法。
技術介紹
柱塞舉升是低產氣井排水采氣的一種主要方式，通過自產氣體能量或者環空注入高壓氣體能量推動柱塞在油管內上行，將井底積液帶出井筒，從而恢復氣井產能。柱塞舉升工藝成功的關鍵是柱塞能在油管內上行、下落通暢，且在上行過程中柱塞上部液體通過柱塞漏失率控制在一定范圍內，一般要求漏失率低于10％。柱塞舉升工藝優化設計的關鍵是確定柱塞在油管內水介質與氣體介質中的速度，以及高能氣體推動柱塞舉升液體的上行速度。目前柱塞性能測試檢測還主要局限于機械性能檢測，舉升性能檢測缺乏必要的技術手段，不能準確測定柱塞舉升基礎性能參數，不能為柱塞舉升優化設計提供依據。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是現有技術的不足，目的在于提供一種柱塞舉升檢測實驗裝置及檢測實驗方法。本專利技術通過下述技術方案實現：一種柱塞舉升檢測實驗裝置，包括油管柱，所述油管柱內套設有柱塞，柱塞在油管柱內自由上下運動，油管柱的內部設有卡定器，卡定器固定安裝在油管柱的底部，所述油管柱的頂端與井口柱塞防噴管總成的底部接口連接，所述油管柱的側壁上設有多個柱塞到達傳感器，所述多個柱塞到達傳感器按照設定距離沿油管柱的長度方向排列，多個柱塞到達傳感器用于記錄柱塞從下降或上行運動到柱塞到達傳感器位置的時間，從而可計算柱塞運行速度，所述油管柱的底端設有油管三通管件，所述油管三通管件的第一接口與油管柱的底端連接，第二接口通過氣體管道與高壓氣源裝置連接，第三接口通過液體管道與漏失液體儲液罐連接，液體管道上連接有第二控制閥；所述井口柱塞防噴管總成上設有柱塞到達傳感器、柱塞捕捉器、兩個接口，所述兩個接口其中一個接口連接進液管線，另一個接口連接出液管線，所述出液管線上連接有第一控制閥，出液管線的出口端與排出液體儲液罐連接。優選方案：所述高壓氣源裝置包括儲氣罐和空氣壓縮機，所述空氣壓縮機與儲氣罐連接，所述儲氣罐通過氣體管道與第二接口連接，所述儲氣罐和空氣壓縮機用于向油管柱底端注入高壓氣體推動柱塞在油管柱內向上舉升運動。優選方案：所述進液管線的進液口連接有輸液泵，輸液泵通過管道與蓄水罐連接，所述輸液泵用于向油管柱內注入液體。優選方案：所述漏失液體儲液罐內設有第一液位傳感器，排出液體儲液罐內設有第二液位傳感器。優選方案：所述柱塞到達傳感器和柱塞捕捉器位于井口柱塞防噴管總成的頂部，在柱塞到達井口柱塞防噴管總成內設定位置時，所述柱塞捕捉器對柱塞進行自動抓取。優選方案：所述氣體管道串連有第三控制閥和第一單流閥，所述第一單流閥用于防止油管柱中的液體倒流進入儲氣罐內，所述氣體管道上還設有氣體壓力傳感器，所述氣體壓力傳感器用于檢測儲氣罐注氣壓力。優選方案：所述進液管線上連接有第二單流閥，所述第二單流閥用于控制柱塞在油管柱內上升運動時，防止油管柱內的液體進入儲水罐內，所述進液管線上還設有液體壓力傳感器，所述液體壓力傳感器用于檢測油管柱內液體壓力。優選方案：所述裝置還包括試驗檢測裝置，所述試驗檢測裝置信號采集接端與所述多個柱塞到達傳感器、液位傳感器、氣體壓力傳感器、液體壓力傳感器均電連接，所述試驗檢測裝置設有多個遠程控制開關，所述多個遠程控制開關分別控制輸液泵、柱塞捕捉器、第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥，所述試驗檢測裝置還設有處理器，所述處理器用于處理柱塞在油管柱液體中的下降速度，柱塞在油管柱氣體中的下降速度，柱塞在油管柱中舉升液體的上行速度，柱塞舉升漏失率。本專利技術的一種柱塞舉升檢測實驗裝置的檢測實驗方法，所述檢測實驗方法包括以下步驟，步驟1：預先向檢測實驗裝置錄入基本參數，所述基本參數包括油管柱的內徑，卡定器到油管柱底部的距離，每個柱塞到達傳感器距離油管柱底部的距離，油管柱頂部到卡定器底部之間的距離；步驟2：柱塞捕捉器把柱塞固定在井口柱塞防噴管總成內；步驟3：檢測實驗裝置啟動輸液泵或儲氣罐，輸液泵向油管柱內注入液體，儲氣罐向油管柱內注入高壓氣體；步驟4：試驗檢測裝置控制柱塞捕捉器釋放柱塞并開始計時，試驗檢測裝置自動記錄柱塞下落過程中通過每個柱塞到達傳感器的時間；步驟5：試驗檢測裝置分別自動計算柱塞在液體油管柱和不同壓力的氣體油管柱內的下行速度，并輸出檢測報告。本專利技術的另一種柱塞舉升檢測實驗裝置的檢測實驗方法，所述檢測實驗方法包括以下步驟，步驟1：預先向檢測實驗裝置錄入基本參數，所述基本參數包括油管柱的內徑，卡定器到油管柱底部的距離，每個柱塞到達傳感器距離油管柱底部的距離，油管柱頂部到卡定器底部之間的距離，液體排出儲液罐的液位高度與液量對應關系表，漏失液體儲液罐液位高度與液量對應關系表；步驟2：柱塞投放到卡定器位置；步驟3：檢測實驗裝置啟動輸液泵向油管柱內注滿液體；步驟4：檢測實驗裝置啟動儲氣罐的第三控制閥向油管柱內持續注入高壓氣體，同時打開第一控制閥并開始計時；步驟5：實驗檢測裝置自動記錄柱塞在上升過程中通過油管柱上個各個柱塞到達傳感器的時間，自動記錄排出液體儲液罐各時間液位對應的體積，自動記錄柱塞上升排液過程中的油管柱內液體壓力和油管柱內氣體壓力；步驟6：柱塞到達井口柱塞防噴管總成內的設定位置被柱塞捕捉器抓取，檢測實驗裝置關閉儲氣罐的第三控制閥，并打開第二控制閥，記錄漏失液體儲液罐內的漏失液體積和總排液體積，檢測實驗裝置自動計算柱塞在油管柱內各段的上行速度和總漏失率，并輸出檢測報告。本專利技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：本專利技術的設計了一套柱塞舉升檢測實驗裝置和檢測實驗方法，該裝置可真實模擬柱塞舉升工藝過程，檢測柱塞舉升系統的工作性能；本裝置還可以自動檢測柱塞舉升的基礎性能參數，有助于新型柱塞的研制和定型，并為柱塞舉升優化設計提供依據；本裝置應用柱塞到達傳感器和檢測實驗裝置等自動化采集和控制元件對柱塞舉升系統進行自動化操作和自動采集實驗數據，降低了檢測難度，提高了檢測效率，檢測數據更為準確有效。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本專利技術實施例的限定。在附圖中：圖1為本專利技術的檢測實驗裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術用于檢測柱塞在油管柱液體中下行速度的流程圖；圖3為本專利技術用于檢測柱塞在油管柱高壓氣體中下行速度的流程圖；圖4為本專利技術用于檢測柱塞在油管柱中上行速度和漏失率的流程圖。附圖中標記及對應的零部件名稱：1-試驗臺架，2-油管柱，3-柱塞，4-井口柱塞防噴管總成，5-卡定器，6-柱塞捕捉器，7-柱塞到達傳感器，8-油管三通管件，9-氣體管道，10-第一單流閥，11-第三控制閥，12-儲氣罐，13-空氣壓縮機，14-液體管道，15-第二控制閥，16-漏失液體儲液罐，17-第一液位傳感器，18-進液管線，19-第二單流閥，20-輸液泵，21-蓄水罐，22-出液管線，23-第一控制閥，24-排出液體儲液罐，25-第二液位傳感器，26-液體壓力傳感器，27-氣體壓力傳感器。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本專利技術作進一步的詳細說明，本專利技術的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本專利技術，并不作為對本專利技術的限定。實施例如圖1所示，本專利技術一種柱塞舉升檢測實驗裝置，本裝置設置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種柱塞舉升檢測實驗裝置，包括油管柱，所述油管柱內套設有柱塞，柱塞在油管柱內自由上下運動，油管柱的內部設有卡定器，卡定器固定安裝在油管柱的底部，所述油管柱的頂端與井口柱塞防噴管總成的底部接口連接，其特征在于：所述油管柱的側壁上設有多個柱塞到達傳感器，所述多個柱塞到達傳感器按照設定距離沿油管柱的長度方向排列，所述油管柱的底端設有油管三通管件，所述油管三通管件的第一接口與油管柱的底端連接，第二接口通過氣體管道與高壓氣源裝置連接，第三接口通過液體管道與漏失液體儲液罐連接，液體管道上連接有第二控制閥；所述井口柱塞防噴管總成上設有柱塞到達傳感器、柱塞捕捉器、兩個接口，所述兩個接口其中一個接口連接進液管線，另一個接口連接出液管線，所述出液管線上連接有第一控制閥，出液管線的出口端與排出液體儲液罐連接。

【技術特征摘要】
1.一種柱塞舉升檢測實驗裝置，包括油管柱，所述油管柱內套設有柱塞，柱塞在油管柱內自由上下運動，油管柱的內部設有卡定器，卡定器固定安裝在油管柱的底部，所述油管柱的頂端與井口柱塞防噴管總成的底部接口連接，其特征在于：所述油管柱的側壁上設有多個柱塞到達傳感器，所述多個柱塞到達傳感器按照設定距離沿油管柱的長度方向排列，所述油管柱的底端設有油管三通管件，所述油管三通管件的第一接口與油管柱的底端連接，第二接口通過氣體管道與高壓氣源裝置連接，第三接口通過液體管道與漏失液體儲液罐連接，液體管道上連接有第二控制閥；所述井口柱塞防噴管總成上設有柱塞到達傳感器、柱塞捕捉器、兩個接口，所述兩個接口其中一個接口連接進液管線，另一個接口連接出液管線，所述出液管線上連接有第一控制閥，出液管線的出口端與排出液體儲液罐連接。2.根據權利要求1所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述高壓氣源裝置包括儲氣罐和空氣壓縮機，所述空氣壓縮機與儲氣罐連接，所述儲氣罐通過氣體管道與第二接口連接，所述儲氣罐和空氣壓縮機用于向油管柱底端注入高壓氣體推動柱塞在油管柱內向上舉升運動。3.根據權利要求1所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述進液管線的進液口連接有輸液泵，輸液泵通過管道與蓄水罐連接，所述輸液泵用于向油管柱內注入液體。4.根據權利要求1所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述漏失液體儲液罐內設有第一液位傳感器，排出液體儲液罐內設有第二液位傳感器。5.根據權利要求1所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述柱塞到達傳感器和柱塞捕捉器位于井口柱塞防噴管總成的頂部，在柱塞到達井口柱塞防噴管總成內設定位置時，所述柱塞捕捉器對柱塞進行自動抓取。6.根據權利要求2所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述氣體管道串連有第三控制閥和第一單流閥，所述第一單流閥用于防止油管柱中的液體倒流進入儲氣罐內，所述氣體管道上還設有氣體壓力傳感器，所述氣體壓力傳感器用于檢測儲氣罐注氣壓力。7.根據權利要求3所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述進液管線上連接有第二單流閥，所述第二單流閥用于控制柱塞在油管柱內上升運動時，防止油管柱內的液體進入儲水罐內，所述進液管線上還設有液體壓力傳感器，所述液體壓力傳感器用于檢測油管柱內液體壓力。8.根據權利要求1或3-7任一項所述的一種柱塞舉升檢測實驗裝置，其特征在于：所述裝置還包括試驗...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王儀，蔣華龍，朱文忠，
申請(專利權)人：四川理工學院，
類型：發明
國別省市：四川,51