CN102841048A - 一种高温高压水泥石腐蚀测试仪 - Google Patents

一种高温高压水泥石腐蚀测试仪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高温高压水泥石腐蚀测试仪，仪器由以下部分组成：仪器主壳体(1)用以承载、安装和连接所有的仪器功能器件和部件；增压泵(2)腐蚀试验要在压力条件下进行，由增压泵提供压力；釜体包括甲釜(3)和乙釜(7)提供水泥石试样的试验空间，釜体是密封的并提供压力和温度实验条件；测试元件和管路系统(4)系统由各种功能器件连接而成，提供各种配比和各种压力的腐蚀气体及试验操作步骤；仪器面板(5)及相关器件为试验提供釜内试验条件；温控器(6)进行温度控制；该仪器可用于模拟固井后井下流体对水泥石的腐蚀情况，可有效的评价井下流体对水泥石的腐蚀情况，用于油井水泥石腐蚀测试。

Description

一种高温高压水泥石腐蚀测试仪
技术领域
本发明涉及一种高温高压水泥石腐蚀测试仪，用于固井工程。
背景技术
我国松辽盆地、四川、长庆等许多油田，其油气结构富含酸性气体。酸性气体对水泥石的腐蚀作用，越来越引起人们的关注。酸性气体的水泥石炭化腐蚀影响水泥石的微观结构，孔隙率和抗折、抗压强度。导致地下流体穿通，出现油气水窜，造成严重经济损失。
因此，必须对水泥石的抗酸性气体腐蚀进行深入的研究和试验。本专利的混合气体水泥石腐蚀养护仪就是为了研究各种条件下对水泥石腐蚀的腐蚀作用，以及试验各种水泥浆体系的抗腐蚀能力。最终提高水泥石的抗酸性气体腐蚀性能。
目前尚无成型的油井水泥腐蚀装置，只是简单的釜体，温度和压力条件调节不灵活，不能较好的反应井下腐蚀温度和压力，导致腐蚀测试过程比较复杂，测试结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温高压水泥石腐蚀测试仪，测试仪测试方法简便、可靠、真实性强、可评价油井水泥石在酸性环境下的腐蚀性能。
本发明所述的一种高温高压水泥石腐蚀测试仪，仪器由壳体1，增压泵2，甲釜3和乙釜7，测试元件和管路系统4，仪器面板5及相关器件，温控器6构成；
仪器面板5安装在壳体1的正面板上，增压泵2、甲釜3、乙釜7、测试元件和管路系统4安装在壳体1的内部；在仪器面板5上安装有温控器6；
所述的测试元件和管路系统4包含有穿墙接头401、钢管402、调压阀403、钢管404、三通接头405、钢管406、压力表407、钢管408、电磁阀409、钢管410、甲气瓶411、乙气瓶412、胶管413、胶管414、穿墙接头415、穿墙接头416、钢管417、钢管418、截止阀419、截止阀420、钢管421、钢管422、四通接头423、钢管424、混合罐425、钢管426、四通接头427、钢管428、压力表429、钢管430、截止阀431、钢管432、截止阀433、钢管434、增压泵2、钢管436、三通接头437、钢管438、截止阀439、钢管440、三通接头441、钢管442、安全装置444、钢管444、三通接头445、钢管446、截止阀447、钢管448、三通接头449、钢管450、压力表451、钢管452、穿墙接头453、胶管454、甲釜3、钢管456、截止阀457、钢管458、三通接头459、钢管460、压力表461、钢管462、穿墙接头463、胶管464、乙釜7组成；其特征在于：
增压泵2是由压缩空气驱动的，外部压缩空气由穿墙接头401通过钢管402连接到调压阀403，调压阀403通过钢管404、三通接头405、钢管406连接到压力表407，三通接头通过钢管408连接到电磁阀409，电磁阀在经过钢管410接到增压泵2的驱动端口；
甲气瓶411和乙气瓶412盛放不同气体通过胶管413、胶管414与穿墙接头415和穿墙接头416连接，再通过钢管417和钢管418分别与截止阀419和截止阀420连接，两截止阀通过钢管421和钢管422与四通接头423连接，四通接头423通过钢管424与两种气体的混合罐425连接，四通接头423同时通过钢管426与另一个四通接头427连接，四通接头427通过钢管428与压力表429连接，通过钢管430和截止阀431连接，通过钢管432和截止阀433连接；截止阀433通过钢管434与增压泵2进口连接；
增压泵2出口通过钢管436与三通接头437连接，三通接头437通过钢管438与截止阀439连接；同时通过钢管440与另一个三通接头441连接；三通接头441通过钢管442与安全装置443连接；同时三通接头441通过钢管444与三通接头445连接；三通接头445其一路通过钢管446与截止阀447连接；截止阀447通过钢管448与三通接头449连接，三通接头449通过钢管450与压力表451连接，三通接头449同时通过钢管452与穿墙接头453连接，穿墙接头453通过胶管454与甲釜3连接；三通接头445另一路通过钢管456与截止阀457连接；截止阀457通过钢管458与三通接头459连接，三通接头459通过钢管460与压力表461连接，三通接头459还通过钢管462与穿墙接头463连接，穿墙接头463通过胶管464与乙釜7连接。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、油井水泥高温高压腐蚀仪可以方便的模拟温度从20℃到170℃、腐蚀气体分压0到30MPa的腐蚀实验。
2、油井水泥高温高压腐蚀仪可以进行混合气体条件下的腐蚀实验，能更好的模拟井下环境，试验方法具有真实性并且简单方便。
3、该仪器可在相同温度和压力下试验不同水泥石浆配方腐蚀性能，能够评价水泥石的抗腐蚀性能。
4、该仪器采用对不同釜体采用了不同的温控器和压力控制阀，可以使两个釜体在不同的压力和温度下工作，提高了仪器的适用性。
附图说明：
图1是油井水泥高温高压腐蚀仪的组装图；
图2是本装置中测试元件和管路系统4组件示意图；
图中：1-仪器主壳体、2-增压泵、3-甲釜、4-测试元件和管路系统5-仪器面板、6-温控器、7-乙釜、401-穿墙接头、402-钢管、403-调压阀、404-钢管、405-三通接头、406-钢管、407-压力表、408-钢管、409-电磁阀、410-钢管、411-甲气瓶、412-乙气瓶、413-胶管、414-胶管、415-穿墙接头、416-穿墙接头、417-钢管、418-钢管、419-截止阀、420-截止阀、421-钢管、422-钢管、423-四通接头、424-钢管、425-混合罐、426-钢管、427-四通接头、428-钢管、429-压力表、430-钢管、431-截止阀、432-钢管、433-截止阀、434-钢管、436-钢管、437-三通接头、438-钢管、439-截止阀、440-钢管、441-三通接头、442-钢管、443-安全装置、444-钢管、445-三通接头、446-钢管、447-截止阀、448-钢管、449-三通接头、450-钢管、451-压力表、452-钢管、453-穿墙接头、454-胶管、456-钢管、457-截止阀、458-钢管、459-三通接头、460-钢管、461-压力表、462-钢管、463-穿墙接头、464-胶管；
具体实施方式
本发明所述的高温高压水泥石腐蚀仪由以下部分组成：
仪器主壳体1用以承载、安装和连接所有的仪器功能器件和部件。
增压泵2腐蚀试验要在压力条件下进行，由增压泵提供压力。
釜体包括甲釜3和乙釜7提供水泥石试样的试验空间，釜体是密封的并提供压力和温度实验条件。
测试元件和管路系统4系统由各种功能器件连接而成，提供各种配比和各种压力的腐蚀气体及试验操作步骤。
仪器面板5及相关器件为实验提供釜内试验条件。
温控器6进行温度控制。
在仪器主壳体1的正面板上安装有仪器面板5，在仪器主壳体1的内部安装有增压泵2、甲釜3、和乙釜7、测试元件和管路系统4；
在仪器面板5上安装有温控器6；
测试元件和管路系统4包含有穿墙接头401、钢管402、调压阀403、钢管404、三通接头405、钢管406、压力表407、钢管408、电磁阀409、钢管410、甲气瓶411、乙气瓶412、胶管413、胶管414、穿墙接头415、穿墙接头416、钢管417、钢管418、截止阀419、截止阀420、钢管421、钢管422、四通接头423、钢管424、混合罐425、钢管426、四通接头427、钢管428、压力表429、钢管430、截止阀431、钢管432、截止阀433、钢管434、增压泵2、钢管436、三通接头437、钢管438、截止阀439、钢管440、三通接头441、钢管442、安全装置444、钢管444、三通接头445、钢管446、截止阀447、钢管448、三通接头449、钢管450、压力表451、钢管452、穿墙接头453、胶管454、甲釜3、钢管456、截止阀457、钢管458、三通接头459、钢管460、压力表461、钢管462、穿墙接头463、胶管464、乙釜7组成；
仪器管路系统如附图2所示；
增压泵2是由压缩空气驱动的，外部压缩空气由穿墙接头401通过钢管402连接到调压阀403，调压阀403通过钢管404、三通接头405、钢管406连接到压力表407，三通接头通过钢管408连接到电磁阀409，电磁阀在经过钢管410接到增压泵2的驱动端口。
甲气瓶411和乙气瓶412盛放不同气体通过胶管413、胶管414与穿墙接头415和穿墙接头416连接，再通过钢管417和钢管418分别与截止阀419和截止阀420连接，两截止阀通过钢管421和钢管422与四通接头423连接，四通接头423通过钢管424与两种气体的混合罐425连接，四通接头423同时通过钢管426与另一个四通接头427连接，四通接头427通过钢管428与压力表429连接，通过钢管430和截止阀431连接，通过钢管432和截止阀434连接。截止阀433通过钢管434与增压泵2进口连接。
增压泵2出口通过钢管436与三通接头437连接，三通接头437通过钢管438与截止阀439连接；同时通过钢管440与另一个三通接头441连接。三通接头441通过钢管442与安全装置443连接。同时三通接头441通过钢管444与三通接头445连接。三通接头445其一路通过钢管446与截止阀447连接；截止阀447通过钢管448与三通接头449连接，三通接头449通过钢管450与压力表451连接，三通接头449同时通过钢管452与穿墙接头453连接，穿墙接头453通过胶管454与甲釜3连接。三通接头445另一路通过钢管456与截止阀457连接；截止阀457通过钢管458与三通接头459连接，三通接头459通过钢管460与压力表461连接，三通接头459还通过钢管462与穿墙接头463连接，穿墙接头463通过胶管464与乙釜7连接。
油井水泥高温高压腐蚀仪工作原理如下：
本装置工作时，脱模后的油井水泥试块被放入釜体内，根据要求在釜体内加入水，将釜体密封好，通入腐蚀性气体，开始腐蚀养护；按照要求的压力和温度，利用增压泵控制釜体内压力，设定升温程序，利用温控器控制釜体内温度；养护一段龄期后，停止试验，取出水泥试块，分析其性能变化；
本发明的核心是通过温控器、增压泵以及气体混合管路控制腐蚀实验釜体内的腐蚀环境，可以方便的进行调整，模拟不同的腐蚀实验。利用该仪器可以进行水泥石的腐蚀性能测试，进行含酸性气体气田的油井水泥石长期性能试验，同时又可以进行抗酸性气体腐蚀材料研究。

Claims (1)

1.一种高温高压水泥石腐蚀测试仪，适合高温170℃、高压30Mpa；仪器由壳体(1)，增压泵(2)，甲釜(3)和乙釜(7)，测试元件和管路系统(4)，仪器面板(5)及相关器件，温控器(6)构成；
仪器面板(5)安装在壳体(1)的正面板上，增压泵(2)、甲釜(3)、乙釜(7)、测试元件和管路系统(4)安装在壳体(1)的内部；在仪器面板(5)上安装有温控器(6)；
所述的测试元件和管路系统(4)包含有穿墙接头(401)、钢管(402)、调压阀(403)、钢管(404)、三通接头(405)、钢管(406)、压力表(407)、钢管(408)、电磁阀(409)、钢管(410)、甲气瓶(411)、乙气瓶(412)、胶管(413)、胶管(414)、穿墙接头(415)、穿墙接头(416)、钢管(417)、钢管(418)、截止阀(419)、截止阀(420)、钢管(421)、钢管(422)、四通接头(423)、钢管(424)、混合罐(425)、钢管(426)、四通接头(427)、钢管(428)、压力表(429)、钢管(430)、截止阀(431)、钢管(432)、截止阀(433)、钢管(434)、增压泵(2)、钢管(436)、三通接头(437)、钢管(438)、截止阀(439)、钢管(440)、三通接头(441)、钢管(442)、安全装置(444)、钢管(444)、三通接头(445)、钢管(446)、截止阀(447)、钢管(448)、三通接头(449)、钢管(450)、压力表(451)、钢管(452)、穿墙接头(453)、胶管(454)、甲釜(3)、钢管(456)、截止阀(457)、钢管(458)、三通接头(459)、钢管(460)、压力表(461)、钢管(462)、穿墙接头(463)、胶管(464)、乙釜(7)组成；其特征在于：
增压泵(2)是由压缩空气驱动的，外部压缩空气由穿墙接头(401)通过钢管(402)连接到调压阀(403)，调压阀(403)通过钢管(404)、三通接头(405)、钢管(406)连接到压力表(407)，三通接头通过钢管(408)连接到电磁阀(409)，电磁阀在经过钢管(410)接到增压泵(2)的驱动端口；
甲气瓶(411)和乙气瓶(412)盛放不同气体通过胶管(413)、胶管(414)与穿墙接头(415)和穿墙接头(416)连接，再通过钢管(417)和钢管(418)分别与截止阀(419)和截止阀(420)连接，两截止阀通过钢管(421)和钢管(422)与四通接头(423)连接，四通接头(423)通过钢管(424)与两种气体的混合罐(425)连接，四通接头(423)同时通过钢管(426)与另一个四通接头(427)连接，四通接头(427)通过钢管(428)与压力表(429)连接，通过钢管(430)和截止阀(431)连接，通过钢管(432)和截止阀(433)连接；截止阀(433)通过钢管(434)与增压泵(2)进口连接；
增压泵(2)出口通过钢管(436)与三通接头(437)连接，三通接头(437)通过钢管(438)与截止阀(439)连接；同时通过钢管(440)与另一个三通接头(441)连接；三通接头(441)通过钢管(442)与安全装置(443)连接；同时三通接头(441)通过钢管(444)与三通接头(445)连接；三通接头(445)其一路通过钢管(446)与截止阀(447)连接；截止阀(447)通过钢管(448)与三通接头(449)连接，三通接头(449)通过钢管(450)与压力表(451)连接，三通接头(449)同时通过钢管(452)与穿墙接头(453)连接，穿墙接头(453)通过胶管(454)与甲釜(3)连接；三通接头(445)另一路通过钢管(456)与截止阀(457)连接；截止阀(457)通过钢管(458)与三通接头(459)连接，三通接头(459)通过钢管(460)与压力表(461)连接，三通接头(459)还通过钢管(462)与穿墙接头(463)连接，穿墙接头(463)通过胶管(464)与乙釜(7)连接。
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