作品简介：
本作品涉及石油工程和储运工程等领域研究的垂直环空流动模拟装置，具体涉及主要用于模拟抽油机井筒内抽油杆的多种运动，及抽油杆对流动介质的影响。本作品目的是提供一种模拟多种环境下的抽油杆系统的垂直环空流动实验装置，这种可任意调节抽油杆运行方式的多种模拟实验装置，能够配合流型转换模型以及压降计算模型的理论研究，用于解决现有垂直环空流动实验装置占功能单一，适用性差的问题。
作品解决其技术问题所采用的技术方案是：这种模拟任意环境下工作的抽油杆系统的垂直环空流动实验装置由上下往复机构、偏心转动机构、偏心调整机构、螺杆泵、差压测量系统、温度测量系统、流量测量系统、数据采集处理系统、电路控制部分等组成。
上下往复机构中的硬性杆杆头与曲柄电机相连接，电机提供动力(控制速度)，将作用力附加到整个井筒，使得井筒做简谐往复直线运动，用于模拟实际游梁式抽油机四连杆机构。此机构可更换为偏心转动机构，此时需要上接一个偏心旋转电机;此机构还可用于抽油杆弯曲模拟实验，届时井筒内杆将换为柔性杆;井筒为玻璃井筒，可安全装载油气水多相液体;井筒上方装有偏心调节机构，以便调整和矫正井筒两头实验所需的偏心距离;接近井筒中心处，设有弯曲度调节器，使得轧件的弯曲度符合规定标准;在井筒任意两端点处接一个差压传感器或者温度传感器，用于流型转换模型以及压降计算模型的理论研究;往复或偏心转动机构的左侧是泵的工作区，包括螺杆泵和贮液箱等。泵外接一个变频调节器，用于调整泵的排量，使其在实验所需的流量下运行;整个系统还包含两个流量计(可更换不同规格的流量计)、数据采集处理系统(用于数据的精准测量和实时处理)、和若干电路控制部分等组成。
上述方案的往复(偏心转动)机构、流量计和螺杆泵构成一个回路;井筒内杆可以根据模拟情况不同，而更换为软、硬性杆。差压传感器和温度传感器也可根据需要更换。
作品具有的有益效果：可进行多种类型的抽油杆运动模拟，无论是上下往复模拟实验、偏心旋转模拟、弯曲模拟实验都可以实现，提高了实验效率。
图一：1电机 2减速带 3曲柄 4偏心盘 5偏心调节机构 6玻璃井筒 7弯曲度调节器 8差压调节器 9硬(柔)杆 10配重 11液体流量计 12螺杆泵 13贮液箱 14变频器 15压力表
如图1所示，这种可进行多种类型的抽油杆运动模拟装置包括上下往复机构、偏心调整机构、玻璃管井筒、弯曲度调整机构、柔性杆、硬性杆、螺杆泵、差压测量系统、温度测量系统、流量测量系统、偏心转动机构、数据采集处理系统、电路控制部分等组成。
大致的工作原理是：首先是准备工作，贮液罐13(用户自备)内加入流动介质，并接好引入的气路。调整5，确定井筒两头实验所需的偏心距离，并锁紧。根据当前实验的需要确定泵的排量(调节无级变频调节14，并选择相应的流量计11，打开流量计相应的阀门。
(1)抽油杆上下往复模拟实验：
抽油杆采用硬性杆9，硬性杆上端与上下往复机构采用钢丝绳连接，下端与配重块10相连。调节好硬性杆与井筒间的密封松紧。打开总电源，接通计算机，再打开泵电源12，按下泵起动按钮，调节螺杆泵的调频器14，使螺杆泵在实验所需的流量下运行。调节往复电机1的调频器，使上下往复机构的电机在实验所需的速度下运行。循环后由计算机处理采集到的相应数据。
(2) 抽油杆偏心旋转模拟实验：
当进行抽油杆偏心旋转模拟实验时，卸去钢丝绳，安装好上下循转机构，并装好上部旋转电机1。打开总电源，接通计算机，再打开泵电源，按下泵起动按钮，调节螺杆泵的调频器14，使螺杆泵在实验所需的流量下运行。打开旋转电机的电源，调节速度调节按钮，使抽油杆在实验所需的速度下转动。循环后再由计算机处理采集到的相应数据。
(3)抽油杆弯曲模拟实验：
当进行抽油杆弯曲模拟实验时，抽油杆采用柔性杆9。与井筒上下部密封可靠。在井筒中部装配好弯曲度调节机构7。同时调好偏心度5。打开总电源，接通计算机，再打开泵电源，按下泵起动按钮，调节螺杆泵的调频器14，使螺杆泵在实验所需的流量下运行。循环后再由计算机处理采集到的相应数据。
综上，此实验装置可进行以上三种类型的抽油杆运动模拟实验，有较高的实效性。
作品简介：抽油机井筒垂直环空流动模拟实验装置
完成单位： 东北石油大学
