【技术实现步骤摘要】
本技术涉及天然气采集，特别涉及一种天然气节流冰堵模拟实验装置。
技术介绍
1、天然气在地层中原始地层压力一般都在几十兆帕以上，气井钻孔后，对于无井下节流阀的气井通常是经过井口装置采气树以及地面多级节流降压、分离、计量、净化等流程处理后才可外输，为保护下游管线及设备，需使用节流阀将天然气温度降低至安全范围内。节流阀喉部下游的缩流区由于速度较大，温度较低，天然气在高压低温下会与水反应生成水合物，固态天然气水合物会导致管线的冰堵，因此节流程度是含水含硫井口产物生产的一个重要参数。
2、天然气气井在生产前、中期节流的级数往往较多，比如分为三级节流，但在生产后期，生产压力降低，第三级节流阀需要进行拆卸，如果拆卸时对二级节流后的含水气井井口产物是否冰堵判断失误，由于缺少三级节流导致二级节流压降过大，使二级节流后发生冰堵，则会带来生产异常，影响正常生产，同时具有安全隐患。同样，对于二级节流阀的拆卸也具有相同的安全隐患。当出现管线冰堵时，一般是通过水套加热炉或加入防冻剂或电伴热带加热等技术，防止天然气在流程中节流部位产生冰堵凝冻现象，其中防冻剂的加入需要专门设置加注与回收流程；电伴热带在使用中特别是雨雪天气容易出现漏电与短路风险；而水套炉的一般是对站内天然气全流程的加热，目前这些防止措施都不太理想，对于气井井口产物而言，影响冰堵的组成成分包括水、天然气和硫化氢，影响冰堵的参数包括压降和温度，如果能确定不同成分或压力温度参数下的冰堵现象，通过节流参数的设置来防止冰堵的发生是解决冰堵问题的有效手段。因此有必要研究含水含硫气井井口产物的节
技术实现思路
1、本技术的目的在于解决目前没有装置能充分模拟不同组分、温度和压力下的天然气在不同节流装置下的节流冰堵现象的问题，提供一种天然气节流冰堵模拟实验装置。
2、为了实现上述技术目的，本技术提供了以下技术方案：
3、一种天然气节流冰堵模拟实验装置，包括气源系统、节流阀、数据采集单元；
4、所述气源系统设置有供气装置、控温系统和控压系统；所述气源系统与所述节流阀的入口连通；
5、数据采集单元包括第一压力传感器、第一温度传感器、第二压力传感器和第二温度传感器和取样系统，所述第一压力传感器和第一温度传感器分别与所述节流阀的入口接通，所述第二压力传感器和所述第二温度传感器与所述节流阀的出口连通，所述取样系统包括第一取样口，所述第一取样口设置在所述节流阀的出口处。
6、在本技术的技术方案中，测试装置包括气源系统、节流阀、数据采集单元，气源系统能提供目标温度和压力的天然气，进入节流阀之前的天然气通过第一压力传感器和第一温度传感器、第二压力传感器和第二温度传感器分别测定节流之前和节流之后的的温度和压力，以计算节流前后的压降和温降，可以和冰堵情况结合；经过节流阀后将天然气温度降低至安全范围内，通过第一取样口对节流后的天然气进行取样检测，判断是否出现天然气冰堵。通过该测试装置，能测试不同目标温度和压力下天然气经节流后是否会出现冰堵。数据采集系统可实现节流前后温度、压力数据采集及传输，通过数据分析可得到不同节流模拟效果结论，可用于工程应用。通过设计节流发生装置，可实现不同节流形式、节流开度的节流效果，可利用压力仪表反应节流后是否发生冰堵，同时在观察段直观观察天然气水合物的产生。
7、作为本技术的优选方案，所述气源系统提供的天然气为模拟天然气，所述供气装置包括甲烷罐、水气罐和混合罐，所述甲烷罐和所述水气罐分别与所述混合罐的进口连接，所述混合罐的出口与所述节流阀的入口连通；所述控温系统设置在所述混合罐上，所述甲烷罐与所述混合罐之间设置有所述控压系统，所述水气罐或与所述混合罐之间设置有所述控压系统，所述水气罐和所述甲烷罐上均设置有流量计，用于调节水或甲烷的用量。在本专利技术的技术方案中，进入节流阀内的天然气是模拟的天然气，通过调节所述水气罐和所述甲烷罐的流量，得到不同比例的天然气，然后测试不同比例的天然气节流后的冰堵情况。
8、作为本技术的更优选方案，所述控温系统包括电加热原件，电加热原件能对所述混合罐内混合的天然气进行加热；所述控压系统为压缩机，对进入所述混合罐内的甲烷或水进行加压。所述硫化氢罐不用加压，硫化氢是有毒气体。
9、作为本技术的更优选方案，所述混合罐还设置有排气口，用于排出罐体内的气体，在测试结束后更方便混合气体排出。
10、作为本技术的更优选方案，所述混合罐的出口处设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述气源系统气体的启闭。
11、作为本技术的更优选方案，所述供气装置还包括硫化氢罐，所述硫化氢罐与所述混合罐的进口连接，在上述的技术方案中，所述水气罐、所述甲烷罐和所述硫化氢罐是并联关系，分别提供天然气成分中的水、甲烷和硫化氢，对于不同地质的气井产出的天然气的成分是不同的，海相气井产出的天然气是含硫的，陆相气井产出的天然气不含硫的，本模拟实验装置可根据具体测定的天然气进行调节。
12、作为本技术的优选方案，所述气源系统提供的天然气为气井产出天然气，所述供气装置为天然气罐，所述天然气罐内的天然气采集自实际气井产出天然气。
13、作为本技术的优选方案，所述节流阀为固定喷嘴式节流阀或可调式针型节流阀。本模拟测试装置能真实模拟节流设备，采用不同的节流阀可以模拟不同的节流效果，并辅助有相应的压力温度仪表，用以观察冰堵现象。
14、作为本技术的优选方案，所述数据采集单元还包括观察段，用于观察节流后天然气的状态，所述观察段与所述节流阀出口连通，所述第一取样口设置在所述节流阀和所述观察段之间。设置所述观察段能直观地看到天然气是否发生冰堵，以观察冰堵现象，冰堵的程度如何，有利于指导发生冰堵采取恢复措施。优选地，所述观察段采用透明有机玻璃制成，方便观察冰堵现象。
15、作为本技术的优选方案，所述取样系统还包括第二取样口，所述第二取样口设置在所述节流阀的入口处，用于对节流前的天然气进行取样检测，得到天然气的成分；当气源系统提供的天然气为模拟天然气时，通过测试天然气的成分可以判断混合的天然气是否复合设定的成分，更有利于提高天然气成分的精度；当气源系统提供的天然气为气井产出天然气时，通过测试天然气的成分可以获取测试天然气的成分，与后续测试结果结合，有利于数据的分析。
16、作为本技术的优选方案，所述实验装置还包括介质回收系统，所述介质回收系统包括气液分离器、气体储罐和液体储罐，所述气液分离器的入口与所述节流阀的出口连通，所述气体储罐和所述液体储罐分别与所述气液分离器的出口连通。经过测试后的天然气进入到气液分离器中进行分离，分别得到甲烷和水，然后分别进入到所述气体储罐和所述液体储罐内储存，实现介质的回收。
17、作为本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，包括气源系统、节流阀(6)、数据采集单元；
2.根据权利要求1所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置包括甲烷罐(1)、水气罐(2)和混合罐(5)，所述甲烷罐(1)和所述水气罐(2)分别与所述混合罐(5)的进口连接，所述混合罐(5)的出口与所述节流阀(6)的入口连通；所述控温系统设置在所述混合罐(5)上；所述甲烷罐(1)与所述混合罐(5)之间设置有所述控压系统，所述水气罐(2)或与所述混合罐(5)之间设置有所述控压系统。
3.根据权利要求2所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置还包括硫化氢罐(3)，所述硫化氢罐(3)与所述混合罐(5)的进口连接。
4.根据权利要求2所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述混合罐(5)的出口处设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述气源系统气体的启闭。
5.根据权利要求1所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置为天然气罐(4)，所述天然气罐(4)内的天然气采集自实际气井产出天然气。
...【技术特征摘要】
1.一种天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，包括气源系统、节流阀(6)、数据采集单元；
2.根据权利要求1所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置包括甲烷罐(1)、水气罐(2)和混合罐(5)，所述甲烷罐(1)和所述水气罐(2)分别与所述混合罐(5)的进口连接，所述混合罐(5)的出口与所述节流阀(6)的入口连通；所述控温系统设置在所述混合罐(5)上；所述甲烷罐(1)与所述混合罐(5)之间设置有所述控压系统，所述水气罐(2)或与所述混合罐(5)之间设置有所述控压系统。
3.根据权利要求2所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置还包括硫化氢罐(3)，所述硫化氢罐(3)与所述混合罐(5)的进口连接。
4.根据权利要求2所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述混合罐(5)的出口处设置有第一阀门，所述第一阀门用于控制所述气源系统气体的启闭。
5.根据权利要求1所述的天然气节流冰堵模拟实验装置，其特征在于，所述供气装置为天然气罐(4)，所述天然气罐(4)内的天然气采集自实际气井产出天然气。
6.根据权利要求1所述的天然气节流冰堵...
【专利技术属性】
技术研发人员：王成，张凤霞，陈曦，邓宫林，邓翔元，张雅馨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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