[實用新型]一種高壓蠟沉積模擬裝置

有效

• 申請號: 201520876723.8
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN205157473U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 黃啟玉;鄭海敏;王唯
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N25/12
• 分類號: G01N25/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬

技術領域

本實用新型涉及油氣儲運試驗設備領域，具體的是一種高壓蠟沉積模擬裝置。

背景技術

隨著深海油氣資源的開采，海底管道輸送是其重要環節。深海油氣管道多采用油 氣水多相混輸技術，管道處在高壓低溫的海底環境下，容易在輸送過程中導致水合物 的生成，產生水合物漿液。海底原油有些是含蠟的，含蠟原油在海底輸送管道輸送過 程可能會有蠟沉積過程發生，而水合物對蠟沉積過程的影響是研究含蠟原油海底輸送 的重要部分。目前，有不少研究常壓下蠟沉積的實驗裝置，比如冷板實驗、旋轉圓盤 實驗、環道實驗、冷指實驗等，但這些都是一些常壓實驗裝置，不能模擬研究海底管 道高壓低溫環境下有水合物存在時的蠟沉積過程。研發一種高壓蠟沉積模擬裝置顯得 尤為重要。

常壓下的蠟沉積實驗中，微觀觀察蠟晶時常采用直接打開容器蓋進行取樣，然后 制樣，并在偏光顯微鏡下觀察蠟晶狀態，常壓下的這種取樣過程不會影響蠟沉積試驗 的繼續進行。而高壓下水合物漿液的蠟沉積過程，如果也采用常壓下打開容器蓋直接 取樣的方法，水合物將會分解，蠟晶狀態也因為壓力發生變化而改變。另外，高壓下 的蠟沉積實驗中，開蓋取樣也會影響后續蠟沉積實驗的繼續進行。因此，實用新型一 種高壓下水合物漿液的蠟沉積實驗過程中的取樣方法很有必要。

實用新型內容

為了解決現有技術中沒有高壓蠟沉積模擬實驗裝置的問題，本實用新型提供了一 種高壓蠟沉積模擬裝置，該高壓蠟沉積模擬裝置可實現高壓環境下的蠟沉積模擬實 驗、粘度在線檢測以及可視化過程。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高壓蠟沉積模擬裝置，包 括高壓釜，高壓釜內含有攪拌槳和冷指，冷指連接有第一溫度控制系統，第一溫度控 制系統能夠控制冷指的溫度，攪拌槳連接有用于驅動攪拌槳轉動的驅動機構，所述高 壓蠟沉積模擬裝置還包括能夠在高壓釜內的高壓環境下取樣的取樣機構。

一種高壓蠟沉積模擬方法，使用了上述的高壓蠟沉積模擬裝置，該高壓蠟沉積模 擬方法包括以下步驟：

步驟1、向高壓釜內注入含蠟原油乳狀液樣品和用來生成水合物的高壓氣體；

步驟2、打開驅動機構，在攪拌槳的攪拌下生成水合物漿液；

步驟3、當高壓釜內流體粘度發生變化時，取樣觀察該樣品的生成情況；

步驟4、當該樣品生成穩定水合物漿液后，關閉驅動機構，進行靜態高壓下的水 合物漿液蠟沉積冷指實驗，在該實驗進行的過程中不間斷對流體樣品取樣，觀察蠟晶 狀態；

步驟5、在該靜態高壓下的水合物漿液蠟沉積冷指實驗完成后，對高壓釜泄壓， 打開高壓釜，取出冷指，對沉積在冷指表面的蠟層厚度、硬度、含蠟量進行研究。

本實用新型的有益效果是，

1、所述高壓釜與高壓氣瓶連接，高壓氣瓶為高壓釜提供足夠的壓力和氣源，高 壓釜內的高壓環境能夠保持水合物生成后漿液的穩定性，保證高壓下水合物漿液蠟沉 積實驗的順利進行。

2、所述冷指設計為耐壓的，由內外兩層圓筒形不銹鋼組成，兩個同心圓筒的兩 端為完全封閉的，且不銹鋼需要加厚以承受高壓釜內的高壓環境，兩層圓筒形不銹鋼 之間設有循環水套，循環水套與冷指溫度控制系統連接，內層圓筒的中心部分用來放 置攪拌槳，進行蠟沉積實驗時冷指溫度一般低于高壓釜內溫度，形狀又為豎直圓柱形， 故稱冷指；所設計冷指強度足夠承受一定高壓，有獨立溫度控制系統控制冷指溫度， 使得蠟沉積實驗中冷指與釜內溫度之間產生溫差，為蠟分子的擴散提供保證。

3、所述循環水套有兩套，一套循環水套用來控制冷指溫度，一套循環水套用來 控制高壓釜內的溫度；循環水套能比較精準的控制冷指表面和高壓釜內的溫度。

4、所述溫度控制系統有三組，一組溫度控制系統控制高壓釜內溫度，一組溫度 控制系統控制冷指表面溫度，一組溫度控制系統控制可視玻璃窗的溫度；溫度控制系 統互不干擾，可視玻璃窗的溫度在觀察時通過偏光顯微鏡溫度系統控制。

5、所述取樣器分別通過兩個閥門與高壓釜和可視玻璃窗連接；取樣器兩端分別 通過閥門與高壓釜和可視玻璃窗連接，取樣時首先關閉連接可視玻璃窗的閥門，打開 連接高壓釜的閥門，靠高壓釜內的壓力將樣本打入到取樣器，而后關閉連接高壓釜的 閥門，打開連接可視玻璃窗的閥門，樣本流入可視玻璃窗，可以隨時取樣，而且可以 避免打開高壓釜蓋取樣時對實驗過程的影響，取樣簡單，造價便宜。