[發明專利]一種腐蝕模擬實驗方法及裝置

有效

• 申請號: 200810057661.2
• 申請日: 2008-02-04
• 公開（公告）號: CN101226135A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 常煒;路民旭;李新仲;陳榮旗;安維杰;侯建國;陳長風
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;北京科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種腐蝕模擬實驗方法及裝置，特別是關于一種動態高溫常壓多流態腐蝕模擬實驗方法及裝置。

背景技術

油氣田的采出液通常為油、水、氣的混合物，所含CO₂對油氣集輸管道和設備有很強的腐蝕性，有些設施因此導致腐蝕泄漏，甚至發生爆炸。近年來國內外的事故分析和研究趨勢表明，CO₂腐蝕越來越成為影響油氣田安全生產的主要因素之一。CO₂腐蝕現象的機理和規律的研究需要進行大量的模擬實驗，由于集輸管道中的輸送介質往往存在多種流態，對于油、水、氣的混合物，由于密度不同，實驗中油、水、氣會自動分層，目前的腐蝕模擬實驗僅考慮了層流狀態，而對于多相介質在紊流狀態下的腐蝕還沒有合適的模擬實驗方法及裝置，且每次只能進行一種條件下的模擬實驗，限制了大量模擬實驗的開展，致使實驗周期長、投資和維護成本較高。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種適用于油、水、氣等多相介質中管材的腐蝕模擬實驗方法及裝置。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種腐蝕模擬實驗方法，其特征在于用一個電機同時帶動多個反應釜中的試樣旋轉軸轉動，同時將所述電機和各所述反應釜分別固定連接在同一個可轉動角度并可定位的支架上，通過調整支架的傾斜角度，在所述反應釜內實現所試樣品在各種流態下的腐蝕模擬實驗。

所述各反應釜內可分別裝入不同介質，以在不同條件下同時進行多相介質的腐蝕模擬實驗。

所述不同條件是指實驗介質的化學組成、溫度、壓力和流速之一或集合。

一種實現上述腐蝕模擬實驗方法的裝置，其特征在于：它包括一底座，所述底座上可轉動地連接一支架，所述支架的頂部設置一電機，所述支架的底部內設置若干個反應釜，所述電機的伸出軸上固定連接一多凹道帶輪，各所述反應釜內設置的試樣旋轉軸伸出端也固定連接一多凹道帶輪，所述電機的多凹道帶輪上的每一凹道分別與一個試樣旋轉軸上的多凹道帶輪對應連接一皮帶，所述反應釜上設置有加熱器，壓力表，測溫儀，進、出氣閥和進、出液閥。

所述支架上設置有兩轉軸，兩所述轉軸轉動安裝在所述底座上，其中一側的所述轉軸端部連接一蝸輪，一與所述蝸輪嚙合的蝸桿轉動連接在所述底座上。

反應釜包括一環柱狀的釜體，所述釜體的頂部和底部分別通過一個密封圈設置一頂蓋和一鋼圈，所述鋼圈的底部通過一密封圈設置一底蓋，所述釜體和頂蓋的中心動密封連接所述試樣旋轉軸，并通過多個長螺栓將所述頂蓋、釜體、和鋼圈固定連接成一體，再通過多個短螺栓將所述底蓋固定在所述鋼圈上。

所述加熱器、進氣閥、測溫儀和出水閥設置在所述反應釜的底蓋上，所述進水閥、壓力表、另一進氣閥和出氣閥設置在所述反應釜頂蓋上。

在所述反應釜頂蓋上還設置有另一進氣閥。

所述釜體的材質為透明有機玻璃。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本發明由于設置了一個電機帶動的多個反應釜，因此可以同時進行多種條件下高溫常壓多相介質中腐蝕模擬實驗，大大縮短了實驗周期，降低了投資和維護成本。2、本發明通過傳動裝置特別是通過蝸輪蝸桿帶動反應釜轉軸轉動作為流態調節器，可以方便地調整所試樣品所處的流態，直立時試樣處于層流狀態，傾斜和俯臥時所試樣品處于油氣水交替的紊流狀態。3、本發明實驗裝置由于設置有加熱器和測溫儀，可對實驗過程方便地進行溫度控制與測量。4、本發明實驗裝置由于反應釜頂蓋上裝設有與大氣連通的出氣閥，保證了實驗裝置的常壓狀態。5、本發明設置了一個以上進氣閥，可以同時向反應釜充入一種以上實驗氣體。6、本發明實驗裝置的反應釜體結構簡單，安全方便，特別是采用有機玻璃的釜體，可方便觀察實驗介質的流動狀態。本發明不僅可以模擬管道中層流狀態介質的腐蝕，還可以模擬紊流狀態的腐蝕，適用于模擬石油、天然氣采集和輸送管道的腐蝕實驗。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖

圖2是圖1的側視示意圖

圖3是圖1的俯視示意圖

圖4是本發明反應釜結構示意圖

圖5是本發明反應釜底蓋結構示意圖

圖6是圖4剖面顯示的頂蓋結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，對本發明進行詳細的描述。