[發明專利]一種油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410720833.5
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104406907A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王炳英;尹宇;侯振波;張文龍;司姍姍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N13/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌

技術領域

本發明提供了一種油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置及方法，屬于腐蝕監測領域。

背景技術

在油氣開采過程中,由于高流速和各種腐蝕介質的作用，井下工具常遭到嚴重腐蝕，造成巨大經濟損失，因此采取相應的管道防腐措施十分重要。目前我國油井井下管柱防腐措施以油套環空投加緩蝕劑為主。緩蝕劑是一種以適當的濃度和形式存在于環境介質中，可通過在金屬表面或表面附近的作用，對金屬表面起到防護作用的物質。研究和實踐表明，緩蝕劑保護技術作為一種經濟有效的金屬腐蝕控制方法，特別適合于油氣開采的井下管柱防腐。

國內外為了研發和篩選高效的緩蝕劑，通過實驗形成了一些評價方法。目前油井緩蝕劑的常規室內評價方法包括靜態腐蝕掛片法、含鐵測量法和電化學測試法。通過以上方法評價油井緩蝕劑，一般是使用油井產出水在室內靜態狀態下進行腐蝕實驗，進而得出緩蝕劑的緩蝕率。然而實際的油井環境為高溫高壓環境，且產出水在油套管中是不停流動的，這種使用環境的差異使得所測緩蝕率的實驗數值與油氣田實際工況下的數值誤差較大，無法更精確地指導緩蝕劑在實際油氣開采過程中的投放與應用。

其次，現有的用于緩蝕劑評價的實驗設備無法對緩蝕劑擴散過程中不同井深位置的腐蝕速率進行監測，也不能對擴散過程中不同深度下的緩蝕劑濃度進行測試。

綜上分析，目前缺乏一種能夠模擬油氣田實際工況環境下緩蝕劑擴散過程，并針對緩蝕劑在油筒體中的擴散規律進行有效測試和分析的實驗設備。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置。該裝置可用于模擬井下高溫高壓環境下緩蝕劑的擴散過程，監測油井緩蝕劑動態擴散過程中不同井深處的腐蝕速率及緩蝕劑濃度變化情況。

本發明的目的還在于提供一種油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測方法。

為達到上述目的，本發明提供了一種油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置，其中，該裝置包括壓力容器、槽體、管路和水泵；所述壓力容器外部設置將壓力容器內外連通的出液口接管、監測口接管、進料口接管、液位控制口接管和取樣口接管；壓力容器內還設置油井設備和加熱裝置；優選所述油管的下端口與所述位于壓力容器最底部的監測口接管處于同一高度；所述槽體通過管路經由水泵分別與壓力容器的出液口接管、進料口接管、液位控制口接管相連接；優選所述壓力容器為圓筒形；所述出液口接管、監測口接管、進料口接管、液位控制口接管和取樣口接管設置閥門；優選所述裝置還設置溫度計和壓力計，上述壓力容器用于模擬緩蝕劑在高溫高壓油筒體中的擴散過程，并設有腐蝕速率監測口和取樣口。

在本發明的優選實施例中，上述油井設備為油管，加熱裝置為電加熱器。

根據本發明所述的裝置，出液口接管分別設置在壓力容器的頂部和側面的下端；所述進料口接管設置在壓力容器側面的上端；所述監測口接管設置在壓力容器側面的下端，優選設置在進料口接管下方，還優選所述監測口接管為3-6個，更優選為4個；所述液位控制口接管設置在壓力容器側面的上端，優選設置在與進料口接管相對的位置；所述取樣口接管設置在壓力容器側面的下端，優選設置在液位控制口接管的下方，還優選所述取樣口接管為3-6個，更優選為4個；

優選所述壓力計設置在液位控制口接管上。

在本發明的優選實施例中，壓力容器為圓柱筒體，其上端的兩側分別焊接有加料口接管和液位控制口接管，該液位控制口接管的中部上端開有壓力計螺紋孔，用于安裝壓力計，可通過壓力計顯示壓力容器內部的壓力數值，將設置在壓力容器頂部的出液口接管定義為上出液口接管，設置在壓力容器側面下端的出液口接管定義為下出液口接管；

加料口接管正下方設有相同的監測口接管，最底部的監測口接管正下方設有進液口接管；上述監測口接管的個數及間距可根據現場作業需要進行選擇，在本發明的優選實施例中，油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置等間距設有4個監測口接管。

液位控制口接管下方設有相同的取樣口接管，最底部的取樣口接管正下方設有下出液口接管，取樣口接管的個數及間距可根據現場作業需要進行選擇，在本發明的優選實施例中，油井緩蝕劑動態擴散腐蝕監測裝置等間距設有4個取樣口接管，監測口接管及取樣口接管采取等間距設置，便于實驗數據的記錄與處理；

壓力容器前部的中間位置設有溫度計接管，該溫度計接管的端口設有內螺紋，通過螺紋連接安裝溫度計，溫度計用于顯示筒體內部的溫度數值；