CN108279253B - 高性能保温油管保温效果测试试验台 - Google Patents

Abstract

一种保温效果测试装置技术领域的高性能保温油管保温效果测试试验台，包括油管、水套管、进油管、油泵、油流量计、油加热器、进水管、水泵、水流量计、水加热器、控制总台，第一油管在支架的左侧分上下四层布置，第二油管在支架的右侧分上下四层布置，纳米气凝胶毛毡、二氧化硅玻纤布、薄金属密封管依次布置在第一油管的外表面，第一水套管布置在第一油管的上三层及第四层的一端，第二水套管布置在第二油管的上三层及第四层的一端。本发明可以对带有纳米气凝胶毛毡保温材料的油管保温效果进行测试，并可以同时与不带保温材料的油管保温效果进行对比。本发明适用于保温油管保温效果测试的优化设计。

Description

高性能保温油管保温效果测试试验台

技术领域

本发明涉及一种保温效果测试装置技术领域的试验台，特别是一种对纳米气凝胶毛毡保温油管的保温效果进行测试的试验台。

背景技术

由于采油管的长度一般在几千米，在油井作业时经常会发生因散热过快而引发的油品变稠结块现象，导致采油管堵塞，开裂甚至断裂，造成极大安全隐患。与此同时，由于油品的高腐蚀性以及地下的潮湿环境，采油管极容易被腐蚀损坏，使用寿命受到极大的限制。

采油管采用高造价的优质合金钢材料制造，不能轻易废弃，而对在地下深达几千米的采油管进行腐蚀修复或去除油污及疏通堵塞也不是一件容易的事情。即使一个年产量200万吨的小型油田，如果不采取有效措施避免采油管的腐蚀和堵塞，每年需要修复或更换的油管就高达17万根。以每根的维修成本500元计这也将是一笔天文数字。而采用传统的保温或防水防腐材料往往需要足够的厚度才能发挥作用，而这又受到油井套管直径的限制。而且传统材料需要复杂的粘合或喷涂工艺，也使其应用受到限制。因此传统材料并不能对采油管起到有效的保温和防腐效果。

采用纳米气凝胶毛毡对采油管进行保温，可以起到很好的保温和防腐效果。但是在现有技术中，还没有对纳米气凝胶毛毡对采油管保温效果进行测试的专门试验台。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种对纳米气凝胶毛毡采油管保温效果进行测试的专门试验台。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括支架、油桶、水桶、第一油管、纳米气凝胶毛毡、二氧化硅玻纤布、薄金属密封管、第一水套管、第二油管、第二水套管、进油管、油泵、油流量计、油加热器、连接管、回油管、进水管、水泵、水流量计、水加热器、回水管、控制总台、油温传感器、水温传感器高压软管、保温接头、油路第一控制阀、油路第二控制阀、水路第一控制阀、水路第二控制阀、油路第三控制阀、油路第四控制阀、第一旁通管、水路第三控制阀、水路第四控制阀、水路第五控制阀、第二旁通管、温度巡检仪、水电表、油电表，油桶、水桶放置在支架的底部，第一油管在支架的左侧分上下四层布置，第二油管在支架的右侧分上下四层布置，最上层油管与最下层油管之间通过高压软管相连接，纳米气凝胶毛毡、二氧化硅玻纤布、薄金属密封管依次布置在第一油管的外表面，第一水套管布置在第一油管的上三层，第二水套管布置在第二油管的上三层，进油管的一端与油桶的出油口相连接，进油管的另两端分别与第一油管进油口、连接管相连接，油泵、油加热器、油流量计依次布置在进油管上，连接管的一端与第一油管的出油口相连接，连接管的另一端与第二油管的进油口相连接，回油管的两端分别与第二油管的出油口、油桶进油口相连接，进水管的一端与水桶出水口相连接，进水管的另外两端分别与第一水套管、第二水套管的进水口相连接，水泵、水加热器、水流量计依次布置在进水管上，回水管的一端与水桶的进水口相连接，回水管的另外两端分别与第一水套管、第二水套管的出水口相连接，保温接头布置在第一油管的第四层上；第一旁通管布置在连接管、回油管之间，第二旁通管布置在进水管、回水管之间，油路第一控制阀、油路第二控制阀分别布置在进油管上，油路第三控制阀、油路第四控制阀分别布置在第一旁通管、连接管上，水路第一控制阀、水路第二控制阀分别布置在进水管上，水路第三控制阀、水路第四控制阀、水路第五控制阀分别布置在第二旁通管、回水管上；控制总台布置在支架上，多个油温传感器分别布置在第一油管、第二油管内，多个水温传感器分别布置在第一水套管、第二水套管内，温度巡检仪、水电表、油电表均布置在控制总台内，油泵、油流量计、油加热器、水泵、水流量计、水加热器、油温传感器、水温传感器、油路第一控制阀、油路第二控制阀、水路第一控制阀、水路第二控制阀、油路第三控制阀、油路第四控制阀、水路第三控制阀、水路第四控制阀、水路第五控制阀均通过线束与控制总台相连接。

进一步地，本发明还包括控制阀，控制阀分别布置在进油管、进水管上，第一油管、第二油管在支架的两侧对称布置。

本发明的有益效果是：本发明设计合理，结构简单，不但可以对带有保温材料的油管在不同油温和不同水温下的保温效果进行测试，还可以直接与不带保温材料油管的保温效果进行对比。

附图说明

图1为本发明试验台的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明试验台的横剖面图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本发明中油路循环的连接图；

图6为本发明中水路循环的连接图；

附图中的标号分别为：1、支架，2、油桶，3、水桶，4、第一油管，5、纳米气凝胶毛毡，6、二氧化硅玻纤布，7、薄金属密封管，8、第一水套管，9、第二油管，10、第二水套管，11、进油管，12、油泵，13、油流量计，14、油加热器，15、连接管，16、回油管，17、进水管，18、水泵，19、水流量计，20、水加热器，21、回水管，22、控制总台，23、油温传感器，24、水温传感器，25、高压软管，26、保温接头，27、油路第一控制阀，28、油路第二控制阀，29、水路第一控制阀，30、水路第二控制阀，31、油路第三控制阀，32、油路第四控制阀，33、第一旁通管，34、水路第三控制阀，35、水路第四控制阀，36、水路第五控制阀，37、第二旁通管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1至图6所示，本发明包括支架1、油桶2、水桶3、第一油管4、纳米气凝胶毛毡5、二氧化硅玻纤布6、薄金属密封管7、第一水套管8、第二油管9、第二水套管10、进油管11、油泵12、油流量计13、油加热器14、连接管15、回油管16、进水管17、水泵18、水流量计19、水加热器20、回水管21、控制总台22、油温传感器23、水温传感器24高压软管25、保温接头26、油路第一控制阀27、油路第二控制阀28、水路第一控制阀29、水路第二控制阀30、油路第三控制阀31、油路第四控制阀32、第一旁通管33、水路第三控制阀34、水路第四控制阀35、水路第五控制阀36、第二旁通管37、温度巡检仪、水电表、油电表，油桶2、水桶3放置在支架1的底部，第一油管4在支架1的左侧分上下四层布置，第二油管9在支架1的右侧分上下四层布置，最上层油管与最下层油管之间通过高压软管25相连接，纳米气凝胶毛毡5、二氧化硅玻纤布6、薄金属密封管7依次布置在第一油管4的外表面，第一水套管8布置在第一油管4的上三层，第二水套管10布置在第二油管9的上三层，进油管11的一端与油桶2的出油口相连接，进油管11的另两端分别与第一油管4进油口、连接管15相连接，油泵12、油加热器14、油流量计13依次布置在进油管11上，连接管15的一端与第一油管4的出油口相连接，连接管15的另一端与第二油管9的进油口相连接，回油管16的两端分别与第二油管9的出油口、油桶2进油口相连接，进水管17的一端与水桶3出水口相连接，进水管17的另外两端分别与第一水套管8、第二水套管10的进水口相连接，水泵18、水加热器20、水流量计19依次布置在进水管17上，回水管21的一端与水桶3的进水口相连接，回水管21的另外两端分别与第一水套管8、第二水套管10的出水口相连接，保温接头26布置在第一油管4的第四层上；第一旁通管33布置在连接管15、回油管16之间，第二旁通管37布置在进水管17、回水管21之间，油路第一控制阀27、油路第二控制阀28分别布置在进油管11上，油路第三控制阀31、油路第四控制阀32分别布置在第一旁通管33、连接管15上，水路第一控制阀29、水路第二控制阀30分别布置在进水管17上，水路第三控制阀34、水路第四控制阀35、水路第五控制阀36分别布置在第二旁通管37、回水管21）控制总台22布置在支架1上，多个油温传感器23分别布置在第一油管4、第二油管9内，多个水温传感器24分别布置在第一水套管8、第二水套管10内，温度巡检仪、水电表、油电表均布置在控制总台22内，油泵12、油流量计13、油加热器14、水泵18、水流量计19、水加热器20、油温传感器23、水温传感器24、油路第一控制阀27、油路第二控制阀28、水路第一控制阀29、水路第二控制阀30、油路第三控制阀31、油路第四控制阀32、水路第三控制阀34、水路第四控制阀35、水路第五控制阀36均通过线束与控制总台22相连接；第一油管4、第二油管9在支架1的两侧对称布置。

在本发明的实施过程中，油泵12可以提高供油的压力，使油快速通过油管；油流量计13可以测油管中油的流量，油加热器14可以控制第一油管4、第二油管9进油口的油温，油加热器14与控制总台22中的油电表相连接，可以知道单位时间内油加热器14给油供的总热量。水泵18可以提高供水的压力，使水快速通过水套管；水流量计19可以测水套管中水的流量，加热器20可以控制第一水套管8、第二水套管10进水口的水温。油温传感器23、水温传感器24可以测各个测点油和谁的温度。通过油电表计算单位时间内给油的加热量，以及通过水温上升曲线计算单位时间内油传给水的热量，可以计算出第一油管4带保温材料时的保温效果；同时，也可以计算出第二油管9不带保温材料时的保温效果。

在本发明中，通过对油路第一控制阀27、油路第二控制阀28、水路第一控制阀29、水路第二控制阀30、油路第三控制阀31、油路第四控制阀32、水路第三控制阀34、水路第四控制阀35、水路第五控制阀36进行控制，可以实现多项测试。例如，当仅测试左侧保温油管时，可以把油路第一控制阀27、油路第三控制阀31打开，把油路第二控制阀28、油路第四控制阀32关闭，把水路第一控制阀29、水路第五控制阀36打开，把水路第二控制阀30、水路第三控制阀34、水路第四控制阀35关闭。

Claims (2)

1.一种高性能保温油管保温效果测试试验台，包括支架（1）、油桶（2）、水桶（3），油桶（2）、水桶（3）放置在支架（1）的底部，其特征在于，还包括第一油管（4）、纳米气凝胶毛毡（5）、二氧化硅玻纤布（6）、薄金属密封管（7）、第一水套管（8）、第二油管（9）、第二水套管（10）、进油管（11）、油泵（12）、油流量计（13）、油加热器（14）、连接管（15）、回油管（16）、进水管（17）、水泵（18）、水流量计（19）、水加热器（20）、回水管（21）、控制总台（22）、油温传感器（23）、水温传感器（24）、 高压软管（25）、保温接头（26）、油路第一控制阀（27）、油路第二控制阀（28）、水路第一控制阀（29）、水路第二控制阀（30）、油路第三控制阀（31）、油路第四控制阀（32）、第一旁通管（33）、水路第三控制阀（34）、水路第四控制阀（35）、水路第五控制阀（36）、第二旁通管（37）、温度巡检仪、水电表、油电表，第一油管（4）在支架（1）的左侧分上下四层布置，第二油管（9）在支架（1）的右侧分上下四层布置，最上层油管与最下层油管之间通过高压软管（25）相连接，纳米气凝胶毛毡（5）、二氧化硅玻纤布（6）、薄金属密封管（7）依次布置在第一油管（4）的外表面，第一水套管（8）布置在第一油管（4）的上三层，第二水套管（10）布置在第二油管（9）的上三层，连接管（15）的一端与第一油管（4）的出油口相连接，连接管（15）的另一端与第二油管（9）的进油口相连接，进油管（11）的一端与油桶（2）的出油口相连接，进油管（11）的另两端分别与第一油管（4）进油口、连接管（15）中部相连接，油泵（12）、油加热器（14）、油流量计（13）依次布置在进油管（11）上，回油管（16）的两端分别与第二油管（9）的出油口、油桶（2）进油口相连接，进水管（17）的一端与水桶（3）出水口相连接，进水管（17）的另外两端分别与第一水套管（8）、第二水套管（10）的进水口相连接，水泵（18）、水加热器（20）、水流量计（19）依次布置在进水管（17）上，回水管（21）的一端与水桶（3）的进水口相连接，回水管（21）的另外两端分别与第一水套管（8）、第二水套管（10）的出水口相连接，保温接头（26）布置在第一油管（4）的最下层油管上；第一旁通管（33）布置在连接管（15）、回油管（16）之间，第二旁通管（37）布置在进水管（17）、回水管（21）之间，油路第一控制阀（27）、油路第二控制阀（28）分别布置在进油管（11）上，油路第三控制阀（31）、油路第四控制阀（32）分别布置在第一旁通管（33）、连接管（15）上，水路第一控制阀（29）、水路第二控制阀（30）分别布置在进水管（17）上，水路第三控制阀（34）布置在第二旁通管（37）上，水路第四控制阀（35）、水路第五控制阀（36）依次布置在回水管（21）上；控制总台（22）布置在支架（1）上，多个油温传感器（23）分别布置在第一油管（4）、第二油管（9）内，多个水温传感器（24）分别布置在第一水套管（8）、第二水套管（10）内，温度巡检仪、水电表、油电表均布置在控制总台（22）内，油泵（12）、油流量计（13）、油加热器（14）、水泵（18）、水流量计（19）、水加热器（20）、油温传感器（23）、水温传感器（24）、油路第一控制阀（27）、油路第二控制阀（28）、水路第一控制阀（29）、水路第二控制阀（30）、油路第三控制阀（31）、油路第四控制阀（32）、水路第三控制阀（34）、水路第四控制阀（35）、水路第五控制阀（36）均通过线束与控制总台（22）相连接。

2.根据权利要求1所述的高性能保温油管保温效果测试试验台，其特征在于第一油管（4）、第二油管（9）在支架（1）的两侧对称布置。

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