CN112858197B - 一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法，包括实验介质储存单元、实验介质储存单元备用单元、充气补压单元、实验介质缓冲单元、固体助剂加入单元、固体助剂性能评价单元、实验介质处理单元；不仅可以评价多种不同固体助剂的释放周期及性能，还可以同时评价两种或两种以上固体助剂的释放周期及性能，直观有效的检测固体助剂的释放速率，为其使用周期提供可靠的依据，其可以评价固体助剂在不同井深处的性能，为固体助剂的配方研发及如何使用能使其性能最优化提供可靠的参数，解决目前固体助剂评价装置使用受场地限制、实验装置繁琐且仅限室内评价的问题。

Description

一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及油井内管道防护技术领域，具体涉及一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法。
背景技术
我国陆上油田多数已进入中晚期的开发，产出液中水、石蜡和钙镁离子含量相当高。这些产出水由于地质的原因，溶解了不同程度的CO2、H2S、O2、细菌以及溶解盐等对金属有腐蚀作用的物质，对相关的设备和管道产生严重的腐蚀；如果温度降低，石蜡会析出于管道内部，导致管路堵塞，泵压增高，产油作业停止；水中钙镁离子如果处理不当，会在管壁内结垢，结垢部位由于接触不到油井添加的助剂，就会导致管道穿孔等问题的出现。目前最常见的防护措施是加入油田助剂比如缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂、脱硫剂和防蜡剂等。目前国内油井用助剂主要以液态为主，但是液体助剂使用效率低，人工成本大。所以近年来有人提出以固体助剂代替传统的液体助剂。市场上目前有很多液体助剂的评价装置，固体助剂评价装置不仅少之又少，且评价产品比较单一和在使用时对于场地要求很高，实验装置繁琐，仅限室内评价。本发明提出了一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法，不仅可以评价多种不同固体助剂的释放周期及性能，还可以同时评价两种或两种以上固体助剂的释放及性能，直观有效的检测固体助剂的释放速率，为其使用周期提供可靠的依据，其可以评价固体助剂在不同井深处的性能，为固体助剂的配方研发及如何使用能使其性能最优化提供可靠的参数。
发明内容
本发明目的在于提供一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置及其使用方法，解决目前固体助剂评价装置使用受场地限制、实验装置繁琐且仅限室内评价的问题。
本发明的实现过程如下：
一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，包括实验介质储存单元、实验介质储存单元备用单元、充气补压单元、实验介质缓冲单元、固体助剂加入单元、固体助剂性能评价单元、实验介质处理单元；所述实验介质储存单元与实验介质储存单元备用单元连接；所述充气补压单元与实验介质储存单元连接；所述实验介质缓冲单元与实验介质储存单元连接；所述固体助剂加入单元与实验介质缓冲单元连接；所述固体助剂性能评价单元与固体助剂加入单元连接；所述实验介质处理单元与固体助剂性能评价单元连接。
进一步，所述实验介质储存单元包括实验介质储存罐(11)、第一加热板(12)、第一温度探针(13)、第二温度探针(14)、实验介质加入口(15)、安全阀(16)、第一压力表(17)、搅拌器(18)、第一玻璃板液位计(19)、第一温度显示控制器(110)、第一阀门(111)、第二阀门(112)、第一离心泵(113)；所述实验介质储存罐(11)下部设有第一加热板(12)；所述第一加热板(12)左侧设有第一温度探针(13)，右侧设有第二温度探针(14)；所述实验介质储存罐(11)上端设有实验介质加入口(15)；所述实验介质储存罐(11)上端设有第一压力表(17)，所述第一压力表(17)旁边设有安全阀(16)；所述实验介质储存罐(11)上端设有搅拌器(18)；所述实验介质储存罐(11)侧部设有第一玻璃板液位计(19)；所述实验介质储存罐(11)下部设有第一温度显示控制器(110)；所述实验介质储存罐(11)下端通过管道与第一阀门(111)连接；所述实验介质储存罐(11)下端通过管道与第二阀门(112)连接；所述第二阀门(112)通过管道与第一离心泵(113)连接。
进一步，所述实验介质储存单元备用单元包括备用罐(21)、第二玻璃板液位计(22)、第三阀门(23)、第二离心泵(24)；所述备用罐(21)侧部设有第二玻璃板液位计(22)；所述备用罐(21)下端通过管道与第三阀门(23)连接；所述第三阀门(23)通过管道与第二离心泵(24)连接。
进一步，所述备用罐(21)上端通过管道与第一阀门(111)连接；所述第二离心泵(24)通过管道连接于实验介质储存罐(11)上端；所述第二离心泵(24)与实验介质储存罐(11)之间设有第一三通管(25)。
进一步，所述充气补压单元包括N2气瓶(31)、H2S气瓶(32)、CO2气瓶(33)、O2气瓶(34)、五通管(35)、减压阀(36)、稳压阀(37)、第一流量计(38)、第四阀门(39)、N2气瓶开关阀(311)、H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)、O2气瓶开关阀(341)；所述N2气瓶(31)通过管道与五通管(35)连接，N2气瓶(31)与五通管(35)之间设有N2气瓶开关阀(311)；所述H2S气瓶(32)通过管道与五通管(35)连接，H2S气瓶(32)与五通管(35)之间设有H2S气瓶开关阀(321)；所述CO2气瓶(33)通过管道与五通管(35)连接，CO2气瓶(33)与五通管(35)之间设有CO2气瓶开关阀(331)；所述O2气瓶(34)通过管道与五通管(35)连接，O2气瓶(34)与五通管(35)之间设有O2气瓶开关阀(341)；所述五通管(35)通过管道与减压阀(36)连接；所述减压阀(36)通过管道与稳压阀(37)连接；所述稳压阀(37)通过管道与第一流量计(38)连接；所述第一流量计(38)通过管道与第四阀门(39)连接。
进一步，所述第四阀门(39)通过管道连接与实验介质储存罐(11)上端。
进一步，所述实验介质缓冲单元包括缓冲罐(41)、第二压力表(42)、第五阀门(43)、第二流量计(44)；所述缓冲罐(41)上端设有第二压力表(42)；所述第五阀门(43)通过管道连接于缓冲罐(41)上端；所述缓冲罐(41)下端通过管道与第二流量计(44)连接。
进一步，所述缓冲罐(41)上端通过管道与第一离心泵(113)连接；所述第五阀门(43)通过管道与第一三通管(25)连接。
进一步，所述固体助剂加入单元包括固体助剂溶解罐(51)、第二加热板(52)、第六阀门(53)、第三温度探针(54)、投入口(55)、排出口(56)、第二温度显示控制器(57)；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第二加热板(52)；所述固体助剂溶解罐(51)上端通过管道与第六阀门(53)连接；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第三温度探针(54)；所述固体助剂溶解罐(51)上端设有投入口(55)；所述固体助剂溶解罐(51)下端设有排出口(56)；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第二温度显示控制器(57)；所述固体助剂溶解罐(51)为透明的。
进一步，所述第六阀门(53)与第二流量计(44)通过管道连接；所述第六阀门(53)与第二流量计(44)之间设有实验介质进入器(58)；所述实验介质进入器(58)中设有一固定在管道内部360度含有2-3mm孔的球。
进一步，所述固体助剂性能评价单元包括第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)、第四可视化玻璃观测点(64)、第二三通管(65)、第七阀门(66)；所述第一可视化玻璃观测点(61)与第二可视化玻璃观测点(62)通过管道连接；所述第二可视化玻璃观测点(62)与第三可视化玻璃观测点(63)通过管道连接；所述第三可视化玻璃观测点(63)与第四可视化玻璃观测点(64)通过管道连接；所述第四可视化玻璃观测点(64)通过管道与第二三通管(65)连接；所述第二三通管(65)通过管道与第七阀门(66)连接；所述第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)为与管线同等直径的柱状管线，与管道通过法兰连接，内部悬挂挂片。
进一步，所述第一可视化玻璃观测点(61)通过管道与实验介质进入器(58)连接。
进一步，所述实验介质处理单元包括实验介质处理罐(71)、第三玻璃板液位计(72)、第三压力表(73)、第四温度探针(74)、第三温度显示控制器(75)、第八阀门(76)；所述实验介质处理罐(71)侧部设有第三玻璃板液位计(72)；所述实验介质处理罐(71)上端设有第三压力表(73)；所述实验介质处理罐(71)下部设有第四温度探针(74)；所述实验介质处理罐(71)下部设有第三温度显示控制器(75)；所述实验介质处理罐(71)下端通过管道与第八阀门(76)连接。
进一步，所述实验介质处理罐(71)上端通过管道与所述第二三通管(65)连接。
一固体井筒用固体助剂释放及性能评价装置的使用方法，包括如下步骤：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中加入固体助剂；在第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中悬挂挂片。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)，
(4)打开N2气瓶开关阀(311)、H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)、O2气瓶开关阀(341)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致。
(5)实验介质进入实验介质进入器(58)，实验介质一部分向第一可视化玻璃观测点(61)流入，一部分通过第六阀门(53)进入固体助剂溶解罐(51)中，溶解固体助剂，待固体助剂溶解罐(51)中实验介质装满后，固体助剂溶解罐(51)中的固体助剂因为顺浓度梯度扩撒进入实验介质进入器(58)中，随同实验介质分别流入第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)。
(6)观察第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中挂片的凝垢程度；通过第七阀门(66)取得样品，对排出的实验介质的酸碱性、所溶解的气体检测以及检测固体助剂的溶解浓度。
(8)实验介质最后流入实验介质处理罐(71)，进行处理。
进一步，在装备运行过程中，实验介质储存罐(11)出现憋压时，打开安全阀(16)进行泄压。
进一步，当实验介质储存罐(11)出现泄漏时，关闭第二阀门(112)、第四阀门(39)和第五阀门(43)，打开第一阀门(111)，将实验介质临时放入备用罐(21)中，关闭第一阀门(111)；待实验介质储存罐(11)修理好后，打开第三阀门(23)，启动第二离心泵(24)，重新将介质导入实验介质储存罐(11)中。
本发明的有益效果：
(1)本装置简单易拆卸，可同时用于室内和油井现场评价固体助剂的释放及性能。
(2)本装置可用于检测不同种类固体助剂的释放及性能评价实验。
(3)本装置可同时检测多种固体助剂的释放及性能评价实验。
(4)本装置可模拟多种含有腐蚀气体的介质，使用方便。
(5)本装置具有实验介质处理罐，可以将含有H2S、CO2气体及酸碱实验介质处理后外排，安全环保。
(6)本装置具有多个固体助剂性能检测点，用于检测及监测不同井深处的固体助剂效果，可以为投入药剂的量及投入周期提供可靠的参考数据。
(7)本检测方法是以模拟现场采油工况为基础，可以直观清晰的判定和检测固体助剂的使用周期和性能。
(8)本装置含有充气单元，装置使用前可以采用氮气对装置除氧和清扫杂物，同时实验结束后可以采用氮气对装置密封，能够防止装置久置时腐蚀。
附图说明
图1为本发明所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置工艺示意图；
图2为实验介质储存单元局部放大示意图：
图3为实验介质储存单元备用单元局部放大示意图；
图4为充气补压单元局部放大示意图；
图5为实验介质缓冲单元局部放大示意图；
图6为固体助剂加入单元局部放大示意图；
图7为固体助剂性能评价单元和实验介质处理单元局部放大示意图；
图中，11实验介质储存罐，12第一加热板，13第一温度探针，14第二温度探针，15实验介质加入口，16安全阀，17第一压力表，18搅拌器，19第一玻璃板液位计，110第一温度显示控制器，111第一阀门，112第二阀门，113第一离心泵，21备用罐，22第二玻璃板液位计，23第三阀门，24第二离心泵，25第一三通管，31N2气瓶，311N2气瓶开关阀，32H2S气瓶，321H2S气瓶开关阀，33CO2气瓶，331CO2气瓶开关阀，34O2气瓶，341O2气瓶开关阀，35五通管，36减压阀，37稳压阀，38第一流量计，39第四阀门，41缓冲罐，42第二压力表，43第五阀门，44第二流量计，51固体助剂溶解罐，52第二加热板，53第六阀门，54第三温度探针，55投入口，56排出口，57第二温度显示控制器，58实验介质进入器，61第一可视化玻璃观测点，62第二可视化玻璃观测点，63第三可视化玻璃观测点，64第四可视化玻璃观测点，65第二三通管，66第七阀门，71实验介质处理罐，72第三玻璃板液位计，73第三压力表，74第四温度探针，75第三温度显示控制器，76第八阀门。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，包括实验介质储存单元、实验介质储存单元备用单元、充气补压单元、实验介质缓冲单元、固体助剂加入单元、固体助剂性能评价单元、实验介质处理单元；所述实验介质储存单元与实验介质储存单元备用单元连接；所述充气补压单元与实验介质储存单元连接；所述实验介质缓冲单元与实验介质储存单元连接；所述固体助剂加入单元与实验介质缓冲单元连接；所述固体助剂性能评价单元与固体助剂加入单元连接；所述实验介质处理单元与固体助剂性能评价单元连接。
进一步，所述实验介质储存单元包括实验介质储存罐(11)、第一加热板(12)、第一温度探针(13)、第二温度探针(14)、实验介质加入口(15)、安全阀(16)、第一压力表(17)、搅拌器(18)、第一玻璃板液位计(19)、第一温度显示控制器(110)、第一阀门(111)、第二阀门(112)、第一离心泵(113)；所述实验介质储存罐(11)下部设有第一加热板(12)；所述第一加热板(12)左侧设有第一温度探针(13)，右侧设有第二温度探针(14)；所述实验介质储存罐(11)上端设有实验介质加入口(15)；所述实验介质储存罐(11)上端设有第一压力表(17)，所述第一压力表(17)旁边设有安全阀(16)；所述实验介质储存罐(11)上端设有搅拌器(18)；所述实验介质储存罐(11)侧部设有第一玻璃板液位计(19)；所述实验介质储存罐(11)下部设有第一温度显示控制器(110)；所述实验介质储存罐(11)下端通过管道与第一阀门(111)连接；所述实验介质储存罐(11)下端通过管道与第二阀门(112)连接；所述第二阀门(112)通过管道与第一离心泵(113)连接。
进一步，所述实验介质储存单元备用单元包括备用罐(21)、第二玻璃板液位计(22)、第三阀门(23)、第二离心泵(24)；所述备用罐(21)侧部设有第二玻璃板液位计(22)；所述备用罐(21)下端通过管道与第三阀门(23)连接；所述第三阀门(23)通过管道与第二离心泵(24)连接。
进一步，所述备用罐(21)上端通过管道与第一阀门(111)连接；所述第二离心泵(24)通过管道连接于实验介质储存罐(11)上端；所述第二离心泵(24)与实验介质储存罐(11)之间设有第一三通管(25)。
进一步，所述充气补压单元包括N2气瓶(31)、H2S气瓶(32)、CO2气瓶(33)、O2气瓶(34)、五通管(35)、减压阀(36)、稳压阀(37)、第一流量计(38)、第四阀门(39)、N2气瓶开关阀(311)、H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)、O2气瓶开关阀(341)；所述N2气瓶(31)通过管道与五通管(35)连接，N2气瓶(31)与五通管(35)之间设有N2气瓶开关阀(311)；所述H2S气瓶(32)通过管道与五通管(35)连接，H2S气瓶(32)与五通管(35)之间设有H2S气瓶开关阀(321)；所述CO2气瓶(33)通过管道与五通管(35)连接，CO2气瓶(33)与五通管(35)之间设有CO2气瓶开关阀(331)；所述O2气瓶(34)通过管道与五通管(35)连接，O2气瓶(34)与五通管(35)之间设有O2气瓶开关阀(341)；所述五通管(35)通过管道与减压阀(36)连接；所述减压阀(36)通过管道与稳压阀(37)连接；所述稳压阀(37)通过管道与第一流量计(38)连接；所述第一流量计(38)通过管道与第四阀门(39)连接。
进一步，所述第四阀门(39)通过管道连接与实验介质储存罐(11)上端。
进一步，所述实验介质缓冲单元包括缓冲罐(41)、第二压力表(42)、第五阀门(43)、第二流量计(44)；所述缓冲罐(41)上端设有第二压力表(42)；所述第五阀门(43)通过管道连接于缓冲罐(41)上端；所述缓冲罐(41)下端通过管道与第二流量计(44)连接。
进一步，所述缓冲罐(41)上端通过管道与第一离心泵(113)连接；所述第五阀门(43)通过管道与第一三通管(25)连接。
进一步，所述固体助剂加入单元包括固体助剂溶解罐(51)、第二加热板(52)、第六阀门(53)、第三温度探针(54)、投入口(55)、排出口(56)、第二温度显示控制器(57)；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第二加热板(52)；所述固体助剂溶解罐(51)上端通过管道与第六阀门(53)连接；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第三温度探针(54)；所述固体助剂溶解罐(51)上端设有投入口(55)；所述固体助剂溶解罐(51)下端设有排出口(56)；所述固体助剂溶解罐(51)下部设有第二温度显示控制器(57)。
进一步，所述第六阀门(53)与第二流量计(44)通过管道连接；所述第六阀门(53)与第二流量计(44)之间设有实验介质进入器(58)；所述实验介质进入器(58)中设有一360度含有2-3mm孔的球，所述球的直径比管道略小，固定在管道内。
进一步，所述固体助剂性能评价单元包括第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)、第四可视化玻璃观测点(64)、第二三通管(65)、第七阀门(66)；所述第一可视化玻璃观测点(61)与第二可视化玻璃观测点(62)通过管道连接；所述第二可视化玻璃观测点(62)与第三可视化玻璃观测点(63)通过管道连接；所述第三可视化玻璃观测点(63)与第四可视化玻璃观测点(64)通过管道连接；所述第四可视化玻璃观测点(64)通过管道与第二三通管(65)连接；所述第二三通管(65)通过管道与第七阀门(66)连接；
所述第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)为与管线同等直径的柱状管，与管道通过法兰连接，内部悬挂有挂片。
进一步，所述第一可视化玻璃观测点(61)通过管道与实验介质进入器(58)连接。
进一步，所述实验介质处理单元包括实验介质处理罐(71)、第三玻璃板液位计(72)、第三压力表(73)、第四温度探针(74)、第三温度显示控制器(75)、第八阀门(76)；所述实验介质处理罐(71)侧部设有第三玻璃板液位计(72)；所述实验介质处理罐(71)上端设有第三压力表(73)；所述实验介质处理罐(71)下部设有第四温度探针(74)；所述实验介质处理罐(71)下部设有第三温度显示控制器(75)；所述实验介质处理罐(71)下端通过管道与第八阀门(76)连接。
进一步，所述实验介质处理罐(71)上端通过管道与所述第二三通管(65)连接。
实施例2
本实施例提供一种固体缓蚀剂颗粒性能评价方法包括如下步骤：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中加入5g固体缓蚀剂颗粒；在第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中悬挂挂片。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)。
(4)打开N2气瓶开关阀(311)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致；控制第一加热板(12)和第二加热板(52)保证试验温度为50℃。
(5)实验介质进入实验介质进入器(58)，实验介质一部分向第一可视化玻璃观测点(61)流入，一部分通过第六阀门(53)进入固体助剂溶解罐(51)中，溶解固体助剂，待固体助剂溶解罐(51)中实验介质装满后，固体助剂溶解罐(51)中的固体助剂因为顺浓度梯度扩撒进入实验介质进入器(58)中，随同实验介质分别流入第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)。
(6)观察第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中挂片的腐蚀程度；通过第七阀门(66)取得样品，对排出的实验介质的酸碱性、所溶解的气体检测，为试验介质的外排处理提供可靠依据；以及使用分光光度计检测固体助剂的溶解浓度。
(7)到规定的时间后停止测试，实验时间比药剂的设计使用周期短5-10天，或者为从药剂加入到剩余量不足1-5％时的时间停止实验。剩余药剂1-5％是为了防止因下次加药时井底无药而引起的腐蚀。本次实验周期为3个月。
(8)实验介质最后流入实验介质处理罐(71)，进行处理。
(9)取出挂片称重，按照标准SY/T 5273-2014计算其缓蚀率或年腐蚀速率判定不同位置的固体缓蚀剂颗粒的性能。
本实施例所述实验介质采用长庆采油三厂现场水质。
实施例3
本实施例在实施例2的基础上，所加入的实验介质为水；在步骤(3)后，打开H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)和O2气瓶开关阀(341)，使腐蚀气体融入实验介质中，按照Q/SY 126-2014中的规定配制模拟水模拟现场水质。
实施例4
本实施例提供一种固体防蜡剂颗粒性能评价方法，包括如下步骤：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中加入4g固体防蜡剂颗粒；在第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中不悬挂挂片。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)。
(4)打开N2气瓶开关阀(311)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致；控制第一加热板(12)和第二加热板(52)保证试验温度为50℃。
(5)实验介质进入实验介质进入器(58)，实验介质一部分向第一可视化玻璃观测点(61)流入，一部分通过第六阀门(53)进入固体助剂溶解罐(51)中，溶解固体助剂，待固体助剂溶解罐(51)中实验介质装满后，固体助剂溶解罐(51)中的固体助剂因为顺浓度梯度扩撒进入实验介质进入器(58)中，随同实验介质分别流入第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)。
(6)观察第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中内壁凝蜡的程度，若凝蜡越少，则防蜡剂性能越好或者通过第七阀门(66)取得实验介质样品，对排出的实验介质使用分光光度计检测蜡的溶解浓度，若蜡的浓度越高，则防蜡剂性能越好。
(7)到规定的时间后停止测试，实验时间比药剂的设计使用周期短5-10天，或者为从药剂加入到剩余量不足1-5％时的时间停止实验。剩余药剂1-5％是为了防止因下次加药时井底无药而引起的腐蚀。本次实验周期为3个月。
(8)实验介质最后流入实验介质处理罐(71)，进行处理。
本实施例所述实验介质采用长庆采油三厂现场水质，
实施例5
实施例在实施例4的基础上，所加入的实验介质为水；在步骤(3)后，打开H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)和O2气瓶开关阀(341)，使腐蚀气体融入实验介质中，按照Q/SY 126-2014中的规定配制模拟水模拟现场水质。
实施例6
本实施例提供固体缓蚀剂、固体防蜡剂同时评价的评价方法：，包括如下步骤：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中加入5g固体缓蚀剂、4g固体防蜡剂；在第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中悬挂挂片。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)。
(4)打开N2气瓶开关阀(311)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致；控制第一加热板(12)和第二加热板(52)保证试验温度为50℃。
(5)实验介质进入实验介质进入器(58)，实验介质一部分向第一可视化玻璃观测点(61)流入，一部分通过第六阀门(53)进入固体助剂溶解罐(51)中，溶解固体助剂，待固体助剂溶解罐(51)中实验介质装满后，固体助剂溶解罐(51)中的固体助剂因为顺浓度梯度扩撒进入实验介质进入器(58)中，随同实验介质分别流入第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)。
(6)观察第一可视化玻璃观测点(61)、第二可视化玻璃观测点(62)、第三可视化玻璃观测点(63)和第四可视化玻璃观测点(64)中挂片的腐蚀程度和内壁凝蜡程度，若凝蜡越少，则防蜡剂性能越好。
(7)到规定的时间后停止测试，实验时间比药剂的设计使用周期短5-10天，或者为从药剂加入到剩余量不足1-5％时的时间停止实验。剩余药剂1-5％是为了防止因下次加药时井底无药而引起的腐蚀。本次实验周期为3个月。
(8)实验介质最后流入实验介质处理罐(71)，进行处理。
(9)取出挂片依据标准SY/T 5273-2014计算其缓蚀率或腐蚀速率判定固体缓蚀剂颗粒的性能；
(10)对排出的实验介质使用分光光度计检测蜡的溶解浓度，若蜡的浓度越高，则防蜡剂性能越好。
本实施例所述实验介质采用长庆采油三厂现场水质。
实施例7
实施例在实施例6的基础上，所加入的实验介质为水；在步骤(3)后，打开H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)和O2气瓶开关阀(341)，使腐蚀气体融入实验介质中，按照Q/SY 126-2014中的规定配制模拟水模拟现场水质。
实施例8
本实施例提供多种固体助剂的使用周期测试方法，步骤如下：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中同时加入5g固体缓蚀剂、4g固体防蜡剂。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)。
(4)打开N2气瓶开关阀(311)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致；控制第一加热板(12)和第二加热板(52)保证试验温度为50℃。
(5)通过观测固体助剂在固体助剂溶解罐(51)里面的状况。记录设备开始的运行时间和固体助剂完全释放完的时间就为固体助剂的使用周期。
本实施例所述实验介质采用长庆采油三厂现场水质。
实施例9
实施例在实施例8的基础上，所加入的实验介质为水；在步骤(3)后，打开H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)、O2气瓶开关阀(341)，使腐蚀气体融入实验介质中，按照Q/SY 126-2014中的规定配制模拟水模拟现场水质。
实施力10
本实施例提供单一的固体助剂的使用周期测试方法，以固体缓蚀剂为例，步骤如下：
(1)通过实验介质加入口(15)向实验介质储存罐(11)中加入实验介质；通过投入口(55)向固体助剂溶解罐(51)中加入5g固体缓蚀剂。
(2)用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门。
(3)打开第二阀门(112)、第四阀门(39)、第五阀门(43)、第六阀门(53)。
(4)打开N2气瓶开关阀(311)，启动第一离心泵(113)，使第一流量计(38)和第二流量计(44)示数大小一致；控制第一加热板(12)和第二加热板(52)保证试验温度为50℃。
(5)通过观测固体助剂在固体助剂溶解罐(51)里面的状况。记录设备开始的运行时间和固体助剂完全释放完的时间就为固体助剂的使用周期。
本实施例所述实验介质采用长庆采油三厂现场水质。
实施例11
实施例在实施10的基础上，所加入的实验介质为水；在步骤(3)后，打开H2S气瓶开关阀(321)、CO2气瓶开关阀(331)、O2气瓶开关阀(341)，使腐蚀气体融入实验介质中，按照Q/SY 126-2014中的规定配制模拟水模拟现场水质。
实施例2至实施例11中所述固体缓蚀剂为专利CN202010004498.4一种可均匀释放固体缓蚀剂及其制备方法所提供的型号为rx-208G的固体缓蚀剂；
实施例2至实施例11中所述固体防蜡剂为专利CN201210169266.X一种降凝降粘固体防蜡剂所提供的型号为RX-617G的固体防蜡剂颗粒。

Claims (16)

1.一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：包括实验介质储存单元、实验介质储存单元备用单元、充气补压单元、实验介质缓冲单元、固体助剂加入单元、固体助剂性能评价单元、实验介质处理单元；
所述实验介质储存单元与实验介质储存单元备用单元连接；
所述充气补压单元与实验介质储存单元连接；
所述实验介质缓冲单元与实验介质储存单元连接；
所述固体助剂加入单元与实验介质缓冲单元连接；
所述固体助剂性能评价单元与固体助剂加入单元连接；
所述固体助剂性能评价单元包括第一可视化玻璃观测点（61）、第二可视化玻璃观测点（62）、第三可视化玻璃观测点（63）、第四可视化玻璃观测点（64）、第二三通管（65）、第七阀门（66）；
所述第一可视化玻璃观测点（61）与第二可视化玻璃观测点（62）通过管道连接；
所述第二可视化玻璃观测点（62）与第三可视化玻璃观测点（63）通过管道连接；
所述第三可视化玻璃观测点（63）与第四可视化玻璃观测点（64）通过管道连接；
所述第四可视化玻璃观测点（64）通过管道与第二三通管（65）连接；
所述第二三通管（65）通过管道与第七阀门（66）连接；
所述第一可视化玻璃观测点（61）、第二可视化玻璃观测点（62）、第三可视化玻璃观测点（63）和第四可视化玻璃观测点（64）为与管线同等直径的柱状管线，与管道通过法兰连接，内部悬挂挂片；
所述实验介质处理单元与固体助剂性能评价单元连接。
2.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述实验介质储存单元包括实验介质储存罐（11）、第一加热板（12）、第一温度探针（13）、第二温度探针（14）、实验介质加入口（15）、安全阀（16）、第一压力表（17）、搅拌器（18）、第一玻璃板液位计（19）、第一温度显示控制器（110）、第一阀门（111）、第二阀门（112）、第一离心泵（113）；
所述实验介质储存罐（11）下部设有第一加热板（12）；所述第一加热板（12）左侧设有第一温度探针（13），右侧设有第二温度探针（14）；
所述实验介质储存罐（11）上端设有实验介质加入口（15）；
所述实验介质储存罐（11）上端设有第一压力表（17），所述第一压力表（17）旁边设有安全阀（16）；
所述实验介质储存罐（11）上端设有搅拌器（18）；
所述实验介质储存罐（11）侧部设有第一玻璃板液位计（19）；
所述实验介质储存罐（11）下部设有第一温度显示控制器（110）；
所述实验介质储存罐（11）下端通过管道与第一阀门（111）连接；
所述实验介质储存罐（11）下端通过管道与第二阀门（112）连接；
所述第二阀门（112）通过管道与第一离心泵（113）连接。
3.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述实验介质储存单元备用单元包括备用罐（21）、第二玻璃板液位计（22）、第三阀门（23）、第二离心泵（24）；
所述备用罐（21）侧部设有第二玻璃板液位计（22）；
所述备用罐（21）下端通过管道与第三阀门（23）连接；
所述第三阀门（23）通过管道与第二离心泵（24）连接。
4.根据权利要求3所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述备用罐（21）上端通过管道与第一阀门（111）连接；
所述第二离心泵（24）通过管道连接于实验介质储存罐（11）上端；
所述第二离心泵（24）与实验介质储存罐（11）之间设有第一三通管（25）。
5.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述充气补压单元包括N2气瓶（31）、H2S气瓶（32）、CO2气瓶（33）、O2气瓶（34）、五通管（35）、减压阀（36）、稳压阀（37）、第一流量计（38）、第四阀门（39）、N2气瓶开关阀（311）、H2S气瓶开关阀（321）、CO2气瓶开关阀（331）、O2气瓶开关阀（341）；
所述N2气瓶（31）通过管道与五通管（35）连接，N2气瓶（31）与五通管（35）之间设有N2气瓶开关阀（311）；
所述H2S气瓶（32）通过管道与五通管（35）连接，H2S气瓶（32）与五通管（35）之间设有H2S气瓶开关阀（321）；
所述CO2气瓶（33）通过管道与五通管（35）连接，CO2气瓶（33）与五通管（35）之间设有CO2气瓶开关阀（331）；
所述O2气瓶（34）通过管道与五通管（35）连接，O2气瓶（34）与五通管（35）之间设有O2气瓶开关阀（341）；
所述五通管（35）通过管道与减压阀（36）连接；
所述减压阀（36）通过管道与稳压阀（37）连接；
所述稳压阀（37）通过管道与第一流量计（38）连接；
所述第一流量计（38）通过管道与第四阀门（39）连接。
6.根据权利要求5所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述第四阀门（39）通过管道连接与实验介质储存罐（11）上端。
7.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述实验介质缓冲单元包括缓冲罐（41）、第二压力表（42）、第五阀门（43）、第二流量计（44）；
所述缓冲罐（41）上端设有第二压力表（42）；
所述第五阀门（43）通过管道连接于缓冲罐（41）上端；
所述缓冲罐（41）下端通过管道与第二流量计（44）连接。
8.根据权利要求7所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述缓冲罐（41）上端通过管道与第一离心泵（113）连接；
所述第五阀门（43）通过管道与第一三通管（25）连接。
9.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述固体助剂加入单元包括固体助剂溶解罐（51）、第二加热板（52）、第六阀门（53）、第三温度探针（54）、投入口（55）、排出口（56）、第二温度显示控制器（57）；
所述固体助剂溶解罐（51）下部设有第二加热板（52）；
所述固体助剂溶解罐（51）上端通过管道与第六阀门（53）连接；
所述固体助剂溶解罐（51）下部设有第三温度探针（54）；
所述固体助剂溶解罐（51）上端设有投入口（55）；
所述固体助剂溶解罐（51）下端设有排出口（56）；
所述固体助剂溶解罐（51）下部设有第二温度显示控制器（57）；
所述固体助剂溶解罐（51）为透明的。
10.根据权利要求9所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述第六阀门（53）与第二流量计（44）通过管道连接；
所述第六阀门（53）与第二流量计（44）之间设有实验介质进入器（58）；
所述实验介质进入器（58）中设有一固定在管道内部360度含有2-3mm孔的球。
11.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述第一可视化玻璃观测点（61）通过管道与实验介质进入器（58）连接。
12.根据权利要求1所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述实验介质处理单元包括实验介质处理罐（71）、第三玻璃板液位计（72）、第三压力表（73）、第四温度探针（74）、第三温度显示控制器（75）、第八阀门（76）；
所述实验介质处理罐（71）侧部设有第三玻璃板液位计（72）；
所述实验介质处理罐（71）上端设有第三压力表（73）；
所述实验介质处理罐（71）下部设有第四温度探针（74）；
所述实验介质处理罐（71）下部设有第三温度显示控制器（75）；
所述实验介质处理罐（71）下端通过管道与第八阀门（76）连接。
13.根据权利要求12所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于：所述实验介质处理罐（71）上端通过管道与所述第二三通管（65）连接。
14.一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置的使用方法，采用如权利要求1所述的一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置，其特征在于，包括如下步骤：
（1）通过实验介质加入口（15）向实验介质储存罐（11）中加入实验介质；通过投入口（55）向固体助剂溶解罐（51）中加入固体助剂；在第一可视化玻璃观测点（61）、第二可视化玻璃观测点（62）、第三可视化玻璃观测点（63）和第四可视化玻璃观测点（64）中悬挂挂片；
（2）用氮气吹扫整个装置单元，排出里面的氧气，关闭所有阀门；
（3）打开第二阀门（112）、第四阀门（39）、第五阀门（43）、第六阀门（53），
（4）打开N2气瓶开关阀（311）、H2S气瓶开关阀（321）、CO2气瓶开关阀（331）、O2气瓶开关阀（341），启动第一离心泵（113），使第一流量计（38）和第二流量计（44）示数大小一致；
（5）实验介质进入实验介质进入器（58），实验介质一部分向第一可视化玻璃观测点（61）流入，一部分通过第六阀门（53）进入固体助剂溶解罐（51）中，溶解固体助剂，待固体助剂溶解罐（51）中实验介质装满后，固体助剂溶解罐（51）中的固体助剂因为顺浓度梯度扩撒进入实验介质进入器（58）中，随同实验介质分别流入第一可视化玻璃观测点（61）、第二可视化玻璃观测点（62）、第三可视化玻璃观测点（63）和第四可视化玻璃观测点（64）；
（6）观察第一可视化玻璃观测点（61）、第二可视化玻璃观测点（62）、第三可视化玻璃观测点（63）和第四可视化玻璃观测点（64）中挂片的凝垢程度；通过第七阀门（66）取得样品，对排出的实验介质的酸碱性、所溶解的气体检测以及检测固体助剂的溶解浓度；
（8）实验介质最后流入实验介质处理罐（71），进行处理。
15.根据权利要求14所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置的使用方法，其特征在于：在装备运行过程中，实验介质储存罐（11）出现憋压时，打开安全阀（16）进行泄压。
16.根据权利要求14所述一种井筒用固体助剂释放及性能评价装置的使用方法，其特征在于：当实验介质储存罐（11）出现泄漏时，关闭第二阀门（112）、第四阀门（39）和第五阀门（43），打开第一阀门（111），将实验介质临时放入备用罐（21）中，关闭第一阀门（111）；待实验介质储存罐（11）修理好后，打开第三阀门（23），启动第二离心泵（24），重新将介质导入实验介质储存罐（11）中。
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