[發明專利]一種井下抽油泵吸入口附近腐蝕模擬試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201310024241.5
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103115863A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 彭中;樓一珊;唐禮驊;高斐;唐海軍;壽翔
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術領域

本發明涉及一種石油開采中的試驗裝置，特別涉及一種腐蝕模擬試驗裝置。

背景技術

中國專利數據庫中公開了如下腐蝕模擬試驗裝置：其一，一種模擬加速腐蝕試驗裝置（其申請號：201010516688.0，公開日：2011年6月1日），主體結構包括試驗箱體、水浴箱體、電阻絲、通氣擋板、充氣管、加速劑濃度探頭、加速劑入口管、試驗箱蓋板、加速劑濃度控制器、充氣量控制器、電子控溫儀、加速劑添加管、加速劑盛放槽、試樣架、溫度傳感器和控制鍵盤；控制鍵盤上排列制有加速劑開關、加速劑調速旋鈕、加速劑濃度探頭開關、加速劑濃度調控開關、充氣開關、充氣量速度控制開關、加熱開關和溫度調控開關八個按鍵，其特征在于方形盒式結構的試驗箱體內腔底部置有通氣擋板，試驗箱體內腔中裝有腐蝕溶劑，試驗箱體中上部側壁上制有加速劑濃度探頭，試驗箱體內腔上部橫向置有試樣架，試驗箱體的頂部置有試驗箱蓋板，試驗箱體支撐式置放于長方形盒式結構的水浴箱體的中間位置，水浴箱體內腔中的試驗箱體外側空間中充有自來水，水浴箱體的底部側壁內制有電阻絲作為加熱設備；試驗箱體底部側壁處制有充氣管與充氣量控制器管道連通；水浴箱體中的試驗箱體外側頂部置有溫度傳感器；試驗箱體的頂部穿過試驗箱蓋板豎向置有加速劑入口管，加速劑入口管與加速劑濃度控制器管式連通；加速劑濃度控制器與加速劑盛放槽通過加速劑添加管管道連通，以確保加速劑的暢通加入以及試驗濃度與加入量的控制；電子控溫儀與溫度傳感器電連通構成溫控系統；加速劑濃度控制器、充氣量控制器和電子控溫儀電連通式組成一體結構并分別與相對應的按鍵電連通，實現按鍵式參數控制；箱式結構的加速劑盛放槽內裝有加速劑。其二，腐蝕室內動態模擬試驗裝置（其申請號：200710016705.2，公開日：2008年7月23日），主要由管路系統、溫控系統、檢測系統、耐腐蝕循環泵、耐腐蝕儲罐及控制閥組成；管路系統分兩路實現兩個流速的腐蝕試驗，?并可在線觀測腐蝕介質的流動狀態和腐蝕掛片的狀態，在管路上預留了多個測試口；由一臺以上的耐腐蝕循環泵為動力，將耐腐蝕儲罐內的現場水或配制的模擬水輸送到管路中循環，?每臺泵的入口分別接入一臺以上的耐腐蝕儲罐且并聯，多泵的出口也并聯；檢測系統設有管?柱試驗裝置和掛片試驗裝置。但這兩種類型的模擬試驗裝置針對性不同，試驗裝置內部沒有生產管柱結構，也無法模擬油井井下抽油泵吸入口附近流速、流態、腐蝕氣體等對套管腐蝕的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種井下抽油泵吸入口附近腐蝕模擬試驗裝置，使其能模擬井下抽油泵吸入口附近流體的流動狀態，通過改變可能對腐蝕產生影響的流速、CO2分壓和溫度等因素，從而研究套管的腐蝕形態及規律。

本發明的目的是這樣實現的：一種井下抽油泵吸入口附近腐蝕模擬試驗裝置，包括緩沖容器，緩沖容器上設有加氣閥，緩沖容器內設有加熱器，緩沖容器經回液管連接柱塞式計量泵的出口，所述緩沖容器的頂部連接有直立設置的篩管，篩管上端連接有油管，油管上端經高壓雙層軟管接通柱塞式計量泵的進口，所述篩管和油管設置在主立管內，主立管由若干立管單體疊加連接而成，每一立管單體上均設置有用于安裝試樣的試樣槽；主立管頂部還設有排氣閥；篩管上端位置對應的立管單體上設有觀察窗；所述高壓雙層軟管管上設有截止閥，位于截止閥和柱塞式計量泵的進口之間旁通連接有加液閥。

????該裝置工作時，將檢測掛片（即套管的試樣）放置在各個試樣槽中，打開加液閥，并啟動柱塞式計量泵，向緩沖容器內注入試驗水樣，試驗水樣取自井下液，同時通過加氣閥向緩沖裝置內充入二氧化碳氣體和氮氣，二氧化碳氣體和氮氣可模擬地層下的氣體，氣壓可模擬地層下形成的壓力；二氧化碳氣體持續供入，以模擬消耗過程。此時，裝置內的篩管模擬篩管管柱、油管模擬油管管柱、檢測掛片模擬的是套管管柱，液體從篩管向上運動，氣體經過篩管進入主立管內，可通過觀察窗控制液面位置大致在篩管頂部，并保持該液位；井下液充滿緩沖灌并經過篩管、油管、高壓雙層軟管和截止閥進入柱塞式計量泵，形成工作循環，井下液充滿后可關閉加液閥；柱塞式計量泵循環工作，經過一段時間的工作后，通過篩管孔眼、油管、檢測掛片的腐蝕狀況；可以判斷油井實際生產狀況下的抽油泵吸入口處、液面和井底等處的套管腐蝕情況，改變流速、壓力和溫度，可獲得不同地層差數狀況下的試驗數據。其有益效果在于：該裝置能模擬井下抽油泵吸入口附近流體的流動狀態，通過改變可能對腐蝕產生影響的流速、CO₂分壓和溫度等因素，從而可研究套管的腐蝕形態及規律。