[發(fā)明專利]多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置

有效

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• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104215572B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 張洪君;于曉聰;曲紹剛;閆峰;鄭猛;張成博;劉利;馬振;李輝;郭韜;何強;盧麗絲;呂孝明;姜佳悅;劉佩衡
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發(fā)明涉及腐蝕速率測試技術領域，尤其涉及一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置。

背景技術

火燒油層采油是一種有效的提高采油率的技術，相比于蒸汽驅采油技術，其能夠在更苛刻的地層條件下應用，因而是開采稠油和殘余油等的一種熱采技術。在火燒油層的采油工藝過程中，注入井和生產(chǎn)井的高溫高壓環(huán)境十分惡劣。例如，注入井在點火過程中(例如電點火)，點火的溫度一般在450℃左右，注入井的油層段的井筒會出現(xiàn)一段時間的高溫。另外，向注入井注入的空氣中會攜帶一定量的水分，那么，水、氧氣和井筒的鋼材在高溫條件下，會發(fā)生嚴重的電化學腐蝕，注入井的管柱在高溫、高腐蝕條件下可能會變形甚至毀壞。此外，生產(chǎn)井在采油過程中，因尾氣含有腐蝕氣體(二氧化碳、硫化氫、氧氣的混合物)，并且攜帶一定量的水分，形成的混合流體將對生產(chǎn)井的鋼材產(chǎn)生腐蝕，并且隨著火線推進，排放的尾氣量和圍棋溫度均逐漸上升，對鋼材的腐蝕程度將會加大。

目前，為了研究高溫高壓下的氣液混合中的鋼材的腐蝕速率，一般的腐蝕試驗均采用掛片法，即將待測的金屬片放入靜態(tài)的腐蝕速率測試裝置中的反應釜中進行緩慢腐蝕，并在緩慢腐蝕后根據(jù)金屬片的質量變化確定腐蝕速率。可見，當前的反應釜中環(huán)境為靜態(tài)環(huán)境，造成腐蝕試驗僅能在靜態(tài)環(huán)境中測試，難以模擬井下的動態(tài)環(huán)境，測試的數(shù)據(jù)不夠準確，且通過在反應釜中設置掛片的測量方式速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，以解決現(xiàn)有技術中反應釜中環(huán)境為靜態(tài)環(huán)境，造成腐蝕試驗僅能在靜態(tài)環(huán)境中測試，難以模擬井下的動態(tài)環(huán)境，測試的數(shù)據(jù)不夠準確，且通過在反應釜中設置掛片的測量方式速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率的問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入所述高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；所述高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，所述氣液混合物注入管路還與所述預熱器連接，所述高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路；

所述氣液混合物注入管路用于將預熱器預熱后的氣液混合物注入到所述高溫高壓反應釜中；

所述磁力攪拌機構用于對所述氣液混合物進行攪拌；

所述氣液混合物排出管路用于將氣液混合物排出，以在所述高溫高壓反應釜中形成氣液混合物流體；

所述電感探針測試儀用于通過電感探針的電感變化，確定所述氣液混合物腐蝕電感探針中的待檢測金屬的腐蝕速率；

所述高溫高壓反應釜包括一保護套體，所述保護套體由上保護套和下保護套組成；

在所述保護套體之中設置有一反應釜筒體；

在所述反應釜筒體內(nèi)掛載有金屬掛片，并設置有反應釜內(nèi)部測溫探頭；在所述反應釜筒體內(nèi)還插入有電感探針測試儀的電感探針以及所述磁力攪拌機構的攪拌棒；

在所述反應釜筒體的側面分別連接有所述氣液混合物注入管路和氣液混合物排出管路；在所述反應釜筒體的側面還設置有用于為反應釜筒體加熱的加熱管和用于測量反應釜外側溫度的反應釜控溫探頭，所述加熱管外部包裹有加熱套；在所述反應釜筒體的側面環(huán)繞有第二冷卻水管路；

在所述反應釜筒體的上側設置有用于蓋住所述反應釜筒體的上蓋，在所述上蓋外側設置有上法蘭蓋；

在所述反應釜筒體的下側設置有用于支撐所述反應釜筒體的反應釜支撐架，所述反應釜支撐架固定在所述下保護套上。

進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的帶桿活塞水容器和帶桿活塞油容器；所述帶桿活塞水容器連接有第一平流泵，所述帶桿活塞油容器連接有第二平流泵；在所述攪拌裝置與帶桿活塞水容器之間的連接管路上設置有第一流量調節(jié)閥，在所述攪拌裝置與帶桿活塞油容器之間的連接管路上設置有第二流量調節(jié)閥；所述第一平流泵與水池連接以從水池中抽水；所述第二平流泵與油存儲裝置連接以從油存儲裝置中抽取石油。

進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的高壓氣體儲罐、氣體增壓泵、空氣壓縮機、空氣儲罐、試驗氣體儲罐、驅動閥、進氣閥以及出氣閥；其中，所述空氣壓縮機依次連接所述空氣儲罐、驅動閥以及氣體增壓泵；所述試驗氣體儲罐通過所述進氣閥與所述氣體增壓泵連接；所述氣體增壓泵通過所述出氣閥與所述高壓氣體儲罐連接。

進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括設置在所述高壓氣體儲罐與所述攪拌裝置之間的連接路徑上的氣體流量控制器。