[發(fā)明專利]一種高壓油氣水管流蠟沉積模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910348848.6
• 申請(qǐng)日: 2019-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN110044783B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程兵;吳海浩;姚海元;王傳碩;李清平;張盛楠;秦蕊;劉永飛;朱軍龍;馬千里;王瑋;宮敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司;中海油研究總院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N15/04
• 分類號(hào): G01N15/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

1.一種高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，該實(shí)驗(yàn)裝置包括：

環(huán)道系統(tǒng)，所述環(huán)道系統(tǒng)包含測(cè)試段和參比段，用于進(jìn)行蠟沉積實(shí)驗(yàn)；

油品供給系統(tǒng)，所述油品供給系統(tǒng)用于為所述環(huán)道系統(tǒng)提供測(cè)試用油品；

氣體供給系統(tǒng)，用于為所述油品供給系統(tǒng)提供高壓氣體；

測(cè)量系統(tǒng)，用于對(duì)各管路的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試；

溫控系統(tǒng)，用于對(duì)所述環(huán)道系統(tǒng)和油品供給系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，計(jì)算出所述測(cè)試段管內(nèi)結(jié)蠟后的管內(nèi)徑，得到蠟沉積層平均厚度和蠟沉積速率；

其中，所述油品供給系統(tǒng)包括低壓釜、高壓釜、柱塞泵和磁力泵，所述低壓釜的進(jìn)液口連接所述參比段出口，所述低壓釜的出液口并聯(lián)連接所述柱塞泵和磁力泵的一端，所述柱塞泵的另一端連接所述高壓釜的進(jìn)液口，所述測(cè)試段出口并聯(lián)連接所述高壓釜的出液口和磁力泵的另一端；所述高壓釜和低壓釜結(jié)構(gòu)相同，所述高/低壓釜均包括通過(guò)法蘭密封連接的釜蓋和釜體，所述釜蓋上設(shè)有裝料口，所述釜體一側(cè)上下設(shè)置有與所述環(huán)道系統(tǒng)相應(yīng)連接的進(jìn)液口與出液口，所述釜體另一側(cè)縱向依次設(shè)置有進(jìn)氣口、采光孔、高液位觀察孔和低液位觀察孔所述釜體底部設(shè)置排液口，所述釜體上方設(shè)置有磁力攪拌系統(tǒng)，所述釜體外壁設(shè)置所述溫控系統(tǒng)，其中，所述釜蓋上設(shè)有溫度傳感器，所述進(jìn)氣口管路處壓力傳感器，且所述進(jìn)氣口管路處設(shè)有安全閥和泄放閥，以防釜體超壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述氣體供給系統(tǒng)包括高壓氣瓶，所述高壓氣瓶依次經(jīng)壓縮機(jī)和減壓閥并通過(guò)進(jìn)氣管路連接所述低壓釜和高壓釜的進(jìn)氣口，通過(guò)所述高壓氣瓶向釜內(nèi)注氣來(lái)控制釜內(nèi)壓力；其中，所述進(jìn)氣管路上設(shè)置有流量計(jì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述測(cè)量系統(tǒng)包括液相質(zhì)量流量計(jì)、壓差計(jì)、壓力傳感器和溫度傳感器，所述液相質(zhì)量流量計(jì)設(shè)于所述測(cè)試段出口管路上，用于采集流量數(shù)據(jù)；所述壓差計(jì)至少為兩個(gè)，分別位于所述測(cè)試段和參比段，用于采集所述測(cè)試段和參比段兩段壓降；所述壓力傳感器數(shù)量為至少兩個(gè)，分別位于所述測(cè)試段入口和參比段出口處；所述溫度傳感器數(shù)量至少為6個(gè)分別用于采集測(cè)試段入口、出口溫度，所述測(cè)試段外部水套管溫度，所述參比段外部水套管溫度以及采集所述參比段入口和出口溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述溫控系統(tǒng)包括若干恒溫水浴、保溫層及外層，每一所述恒溫水浴依次通過(guò)所述保溫層和外層進(jìn)行包裹形成夾套式水浴，分別用于對(duì)所述測(cè)試段、參比段、高壓釜、低壓釜的油溫進(jìn)行加熱或冷卻。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述恒溫水浴采用DC-0530低溫恒溫水浴，所述保溫層采用聚氨酯泡沫塑料，所述外層采用鋁箔膠帶包裹。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，該實(shí)驗(yàn)裝置采用兩個(gè)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）雙釜流程：

所述高壓釜—所述液相質(zhì)量流量計(jì)—所述測(cè)試段—所述參比段—所述低壓釜—所述柱塞泵—所述高壓釜；

（2）單釜流程：

所述低壓釜—所述磁力泵—所述液相質(zhì)量流量計(jì)—所述測(cè)試段—所述參比段—所述低壓釜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采樣卡用于采集液相質(zhì)量流量計(jì)、壓差計(jì)、壓力傳感器和溫度傳感器的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集模塊采用DasyLab 13.0軟件，用于對(duì)所述數(shù)據(jù)采集卡的采集過(guò)程進(jìn)行控制，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，計(jì)算出所述測(cè)試段管內(nèi)結(jié)蠟后的管內(nèi)徑，得到蠟沉積層平均厚度和蠟沉積速率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓油氣水管流蠟沉積實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述磁力泵的驅(qū)動(dòng)采用調(diào)頻電機(jī)和磁力泵的方式，所述磁力泵采用高壓膠管與所述環(huán)道系統(tǒng)相連，以便隔離機(jī)械振動(dòng)；所述柱塞泵出口處設(shè)置有安全溢流閥，且所述柱塞泵的驅(qū)動(dòng)采用調(diào)頻電機(jī)和泵的方式。