CN114130336A - 一种水合物抑制剂评价系统及方法 - Google Patents
一种水合物抑制剂评价系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114130336A CN114130336A CN202111396717.9A CN202111396717A CN114130336A CN 114130336 A CN114130336 A CN 114130336A CN 202111396717 A CN202111396717 A CN 202111396717A CN 114130336 A CN114130336 A CN 114130336A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stirring
- reaction
- reaction kettle
- hydrate
- injection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
- B01J19/0066—Stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/002—Component parts of these vessels not mentioned in B01J3/004, B01J3/006, B01J3/02 - B01J3/08; Measures taken in conjunction with the process to be carried out, e.g. safety measures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/02—Feed or outlet devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及水合物抑制剂评价技术领域,具体涉及一种水合物抑制剂评价系统及方法。该水合物抑制剂评价系统包括:反应釜、温度控制装置、搅拌注气装置。其中,反应釜包括釜体和釜盖,反应釜用于容纳水和反应气体作为反应容器;温度控制装置用于控制反应釜内的温度;搅拌注气装置包括:搅拌机构,其包括搅拌桨和主轴,搅拌桨包括多个搅拌部,搅拌部内设有第一通道,并设有注入孔,主轴内设有第二通道,与搅拌桨连接,伸出反应釜,可上下移动;还包括注气机构,其与主轴内的第二通道连通;还包括注剂机构,其与主轴内的第二通道可拆卸连通。能够解决现有技术中的抑制剂评价系统及方法不能对储存中的水合物使用的抑制剂进行有效评价的问题。
Description
技术领域
本发明涉及水合物抑制剂评价技术领域,具体涉及一种水合物抑制剂评价系统及方法。
背景技术
气体水合物是由气体分子(CH4、C2H6及CO2等)与水分子在低温高压条件下形成的非化学计量性晶体笼状物质,常被称为可燃冰。在钻井过程中,地层中的水合物在一定条件下会发生分解,进入井筒,并在(弯头)阀门或者节流装置位置会再次生成水合物,会造成设备损坏,影响钻井进程,严重时甚至人员伤害事故。
水合物风险防控技术主要包括添加水合物抑制剂的方法。该方法应用起来局限性较大,比如添加水合物抑制剂时,由于对抑制剂的效果不明确,会导致用量较大,容易造成浪费,要想知道抑制剂的抑制效果,就需要对抑制剂进行评价。
目前,天然气水合物抑制剂评价方法与装置暂无统一的标准,现有抑制剂评价方法主要是利用传统的水合物生成装置(低温高压反应釜)进行评价。即先将抑制剂预先溶解在水中,然后将混溶好的抑制剂溶液注入反应釜中(约500-600ml),然后向釜内注入甲烷等气体,随后降低反应釜温度,使水合物在低温条件下进行生成(低温高压条件是甲烷溶解在水中生成水合物的必要条件)。记录整个实验过程中的温压变化。进而比较空白组和实验组的温压曲线区别。TP-1组的釜内压强降低少,即甲烷气体消耗量比空白组要少,即可证明TP-1剂具有较好的抑制生成效果。
这种方法对于评价抑制剂对井筒中的水合物生成是比较恰当的,但对于评价钻井过程中,其与真实的钻井环境差别较大,平均抑制剂对于储层中的水合物生成、分解的影响是不恰当的,会导致评价不准确的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种水合物抑制剂评价系统及方法,能够解决现有技术中的抑制剂评价系统及方法不能对储存中的水合物使用的抑制剂进行有效评价的问题。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一方面,本发明提供一种水合物抑制剂评价系统,包括:
反应釜,其包括釜体和釜盖,所述反应釜用于容纳水和反应气体作为反应容器;
温度控制装置,其用于控制所述反应釜内的温度,以生成水合物或者使水合物分解;
搅拌注气装置,所述搅拌注气装置包括:
-搅拌机构,其包括搅拌桨和主轴,所述搅拌桨包括多个搅拌部,并设于所述反应釜内,至少一所述搅拌部内设有第一通道,并设有注入孔,所述主轴内设有与第一通道连通的第二通道,所述主轴一端与所述搅拌桨连接,另一端穿过所述釜盖伸出所述反应釜,并可上下移动;
-驱动机构,其用于驱动所述搅拌机构转动;
-注气机构,其与所述主轴内的第二通道连通,用于通过所述搅拌机构向所述反应釜内注入设定压力的反应气体;
-注剂机构,其与所述主轴内的第二通道可拆卸连通,用于通过所述搅拌机构向所述反应釜内注入抑制剂。
在一些可选的方案中,注剂机构包括:
注剂管道,其一端与所述第二通道可拆卸连通,;
点通阀,其设于所述注剂管道上;
增压容器,其内设有活塞,将所述增压容器分为注剂腔和增压腔,所述注剂腔与注剂管道的另一端连接;
增压泵,其与所述增压腔连通,用于给所述增压腔增压。
在一些可选的方案中,所述注气机构包括:
注气管线,其一端与所述主轴的第二通道连通,所述注气管线上设有减压阀;
储气瓶,其与所述注气管线连通,用于向所述反应釜内注入反应气体。
在一些可选的方案中,所述搅拌桨还包括盘形气腔,所述主轴和多个搅拌部分别设于所述盘形气腔两侧,并且每一所述搅拌部内均设有第一通道,并设有注入孔,所述第一通道和第二通道通过盘形气腔连通。
在一些可选的方案中,所述温度控制装置包括:
冷却管,其缠绕在所述反应釜外侧;
制冷恒温器,其与所述冷却管连通,用于通过所述冷却管控制调节所述反应釜内的温度。
在一些可选的方案中,还包括抽真空装置,其包括:
抽气管道,其与所述反应釜连通;
真空泵,其与所述抽气管道连通,用于在注入反应气体前,将所述反应釜内抽真空。
另一方面,本发明还提供一种水合物抑制剂评价方法,利用上述水合物抑制剂评价系统实施,包括以下步骤:
将搅拌桨伸入水中,同时通过搅拌注气装置的搅拌部搅拌,并利用注气机构向反应釜内注入反应气体至设定压力;
利用温度控制装置调节容纳有水的反应釜内温度至T,以生成水合物,直至反应釜内的压力变化在设定时间内小于设定值;
调整搅拌桨的位置,利用注剂机构通过搅拌部的注入孔向反应釜内注入抑制剂,利用温度控制装置控制容纳有水的反应釜升温至T,直至反应釜内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的分解抑制性能。
在一些可选的方案中,所述的调整搅拌桨的位置,利用注剂机构通过搅拌部的注入孔向反应釜内注入抑制剂,包括:调整搅所述搅拌桨的位置至液面以上,通过点通阀以点通的方式向液面喷洒不同计量的抑制剂。
在一些可选的方案中,在将搅拌桨伸入水中前,还将反应釜内抽真空,并利用利用温度控制装置调节容纳有水的反应釜内温度至T。
在一些可选的方案中,在利用温度控制装置控制容纳有水的反应釜升温至T,直至反应釜内的压力变化在设定时间内小于设定值后,再次利用温度控制装置调节容纳有水的反应釜内温度至T,等待釜内水合物生成,直至反应釜内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的生成抑制性能。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本方案中利用注剂机构通过搅拌部的注入孔向反应釜内生成的水合物注入抑制剂,可以模拟向储层中的水合物注入水合物抑制剂,可以与空白试验组或者不同深度试验组的数据进行对比,验证该工况下的抑制剂效果,为是否需要在钻井完成后是否需要采用射孔的方式向储层中的水合物注入抑制剂或者射孔深度提供依据。调整搅拌桨的位置至液面以上,通过注剂机构向液面喷洒不同计量的抑制剂,可以与空白试验组或者,不同计量组对比,可以获得不同计量的抑制剂对水合物的抑制效果,为钻采水合物时向地层内注入抑制剂的计量提供依据。注气机构与主轴内的第二通道连通,通过搅拌机构的主轴内设置的第二通道和搅拌桨内的第二通道向反应釜内注入设定压力的反应气体,边搅拌边注入反应气体,可提高水合物的生成速率和均匀性,更加贴近地层中的水合物。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例水合物抑制剂评价系统及方法的结构示意图。
图中:1、反应釜;11、釜体;12、釜盖;2、温度控制装置;21、冷却管;22、制冷恒温器;23、保温层;3、搅拌注气装置;31、搅拌机构;311、搅拌桨;3111、搅拌部;3112、盘形气腔;3113、喷洒部;312、主轴;32、驱动机构;33、注气机构;331、注气管线;332、储气瓶;333、减压阀;34、注剂机构;341、注剂管道;342、点通阀;343、增压容器;3431、活塞;3432、注剂腔;3433、增压腔;344、增压泵;4、抽真空装置;41、抽气管道;42、真空泵;51、温度传感器;52、压力传感器;53、数据采集平台;6、安全阀。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明提供一种水合物抑制剂评价系统,包括:反应釜1、温度控制装置2、搅拌注气装置3。
其中,反应釜1包括釜体11和釜盖12,反应釜1用于容纳水和反应气体作为反应容器;温度控制装置2用于控制反应釜1内的温度,以生成水合物或者使水合物分解;
搅拌注气装置3包括:搅拌机构31,其包括搅拌桨311和主轴312,搅拌桨311包括多个搅拌部3111,并设于反应釜1内,至少一搅拌部3111内设有第一通道,并设有注入孔,主轴312内设有与第一通道连通的第二通道,主轴312一端与搅拌桨311连接,另一端穿过釜盖12伸出反应釜1,并可上下移动;还包括驱动机构32,其用于驱动搅拌机构31转动;还包括注气机构33,其与主轴312内的第二通道连通,用于通过搅拌机构31向反应釜1内注入设定压力的反应气体;还包括注剂机构34,其与主轴312内的第二通道可拆卸连通,用于通过搅拌机构31向反应釜1内注入抑制剂。
在利用该水合物抑制剂评价系统对水合物抑制剂进行评价时,首先向反应釜1内注入水,并降温,将搅拌桨311伸入水中,同时通过搅拌注气装置3的搅拌部3111搅拌,并利用注气机构33向反应釜1内注入反应气体至设定压力;再利用温度控制装置2调节容纳有水的反应釜1内温度至T1,以生成水合物,直至反应釜1内的压力变化在设定时间内小于设定值,此时,认为生成水合物完成。连续竖向调整搅拌桨311的位置,利用注剂机构34通过搅拌部3111的注入孔向反应釜1内生成的水合物注入抑制剂,利用温度控制装置2控制容纳有水的反应釜1升温至T2,直至反应釜1内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜1的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的分解抑制性能。还可以调整搅拌桨311的位置至液面以上,通过注剂机构34向液面喷洒不同计量的抑制剂。本方案中利用注剂机构34通过搅拌部3111的注入孔向反应釜1内生成的水合物注入抑制剂,可以模拟向储层中的水合物注入水合物抑制剂,可以与空白试验组或者不同深度试验组的数据进行对比,验证该工况下的抑制剂效果,为是否需要在钻井完成后是否需要采用射孔的方式向储层中的水合物注入抑制剂或者射孔深度提供依据。调整搅拌桨311的位置至液面以上,通过注剂机构34向液面喷洒不同计量的抑制剂,可以与空白试验组或者,不同计量组对比,可以获得不同计量的抑制剂对水合物的抑制效果,为钻采水合物时向地层内注入抑制剂的计量提供依据。
注气机构33与主轴312内的第二通道连通,通过搅拌机构31的主轴312内设置的第二通道和搅拌桨311内的第二通道向反应釜1内注入设定压力的反应气体,边搅拌边注入反应气体,可提高水合物的生成速率和均匀性。
在本实施中,釜体11和釜盖12之间密封盖合,主轴312与釜盖12之间滑动密封,并相对于釜盖12上下移动。搅拌部3111内设有第一通道与注入孔连通,搅拌部3111的端部设有与第一通道连通的多个注入孔,如淋浴喷头状,抑制剂可以通过注入孔以喷洒的形式向生成的水合物表面喷洒,以保证喷洒的均匀性。
在一些可选的实施例中,注剂机构34包括:注剂管道341、点通阀342、增压容器343和增压泵344。
其中,注剂管道341一端与第二通道可拆卸连通;点通阀342设于注剂管道341上;增压容器343内设有活塞3431,将增压容器343分为注剂腔3432和增压腔3433,注剂腔3432与注剂管道341的另一端连接;增压泵344与增压腔3433连通,用于给增压腔3433增压。
在本实施例中,通过点通阀342以点通的方式向液面喷洒抑制剂,可以更好的控制抑制剂的喷洒计量,也是喷洒更加均匀。在使用时,增压泵344将增压腔3433内的压强增大,挤压活塞3431,以使注剂腔3432内的压强也增大,直至注剂腔3432内的压强大于反应釜1内的压强一定程度,此时,以点通的方式打开点通阀342,即可实现向水合物的表面喷洒抑制剂,并且可以用过点通的次数记录喷洒的计量。另外,注剂管道341上还设有截止阀,以确保装置的安全。
在一些可选的实施例中,注气机构33包括:注气管线331和储气瓶332。其中,注气管线331一端与主轴312的第二通道连通,注气管线331上设有减压阀333;储气瓶332与注气管线331连通,用于向反应釜1内注入反应气体。
在本实施例中,储气瓶332内储存有高压的反应气体,储气瓶332的气体压力大于水合物生成的压力。通过减压阀333减压后,经过注气管线331输送至反应釜1内,可使反应釜1内的压力达到至设定压力。注气管线331上还设有单向阀,防止反应釜1内的气体向外注气管线331溢出。
在一些可选的实施例中,搅拌桨311还包括盘形气腔3112,主轴312和多个搅拌部3111分别设于盘形气腔3112两侧,并且每一搅拌部3111内均设有第一通道,并设有注入孔,第一通道和第二通道通过盘形气腔3112连通。
在本实施例中,主轴312内的第一通道通过盘形气腔3112将多个搅拌部3111的第二通道连通,并且多个搅拌部3111均匀的设置在盘形气腔3112上,每个搅拌部3111的端部均设有淋浴喷头状的喷洒部3113,喷洒部3113上设有多个注入孔。抑制剂可以通过喷洒部3113上的多个注入孔以喷洒的形式向生成的水合物表面喷洒,以保证喷洒的均匀性。
此外,驱动机构32为驱动电机,与主轴312传动连接,在驱动机构32的输出端设有扭矩检测装置,通过检测的扭矩变化也可以反应反应釜1内的水合物生成和分解情况。
在一些可选的实施例中,温度控制装置2包括:冷却管21和制冷恒温器22,冷却管21缠绕在反应釜1外侧;制冷恒温器22与冷却管21连通,用于通过冷却管21控制调节反应釜1内的温度。
在本实施例中,制冷恒温器22制造冷却流体,使冷却流体在缠绕在反应釜1外侧的冷却管21,从而达到控制调节反应釜1内的温度的目的。另外,注气管线331也穿过冷却管21后再与主轴312的第一通道连通,这样可以使反应气体在进入反应釜1前,即进行预冷,有利于生成水合物。
此外,冷却管21外侧还设有保温层23,用于给冷却管21保温,避免冷却管21与外界环境对流换热,以提高降温效率。
在一些可选的实施例中,该水合物抑制剂评价系统还包括抽真空装置4,其包括:抽气管道41和真空泵42。抽气管道41与反应釜1连通;真空泵42与抽气管道41连通,用于在注入反应气体前将反应釜1内抽真空。
在本实施例中,抽气管道41上还设有截止阀,在抽真空后,防止外界气体进入反应釜1;也可以在注入反应气体后,防止反应气体进入抽气管道41;排除其他因素的干扰,可使试验的数据更加精确。
此外,水合物抑制剂评价系统还包括温度压力检测机构,其包括:设于反应釜1顶部和底部的温度传感器51,还包括设在顶部的压力传感器52,以及记录数据的数据采集平台53。釜盖12上还设有安全阀6,当反应釜1内的压力过大时,可以自动打开排除反应釜1内的部分气体,以保障反应釜1的结构安全。
另一方面,本发明还提供一种水合物抑制剂评价方法,利用上述水合物抑制剂评价系统实施,包括以下步骤:
S0:在将搅拌桨311伸入水中前,还将反应釜1内抽真空,并利用利用温度控制装置2调节容纳有水的反应釜1内温度至T2。
在本实施例中,抽真空可以避免空气对水合物生成的干扰,待反应釜1内压力降至-0.1Mpa,即为抽真空完成。T2为14-16℃。
S1:将搅拌桨311伸入水中,同时通过搅拌注气装置3的搅拌部3111搅拌,并利用注气机构33向反应釜1内注入反应气体至设定压力。本实施例中,设定压力为14Mpa。
S2:利用温度控制装置2调节容纳有水的反应釜1内温度至T1,以生成水合物,直至反应釜1内的压力变化在设定时间内小于设定值。本实施例中,设定时间为1个小时,设定值为0.01Mpa,T1为4-6℃。
S3:调整搅拌桨311的位置,利用注剂机构34通过搅拌部3111的注入孔向反应釜1内注入抑制剂,利用温度控制装置2控制容纳有水的反应釜1升温至T2,直至反应釜1内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜1的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的分解抑制性能。
具体地,调整搅拌桨311的位置至液面以上,通过注剂机构34向液面喷洒不同计量的抑制剂,可以与空白试验组或者,不同计量组对比,可以获得不同计量的抑制剂对水合物的抑制效果,为钻采水合物时向地层内注入抑制剂的计量提供依据。
S4:再次利用温度控制装置2调节容纳有水的反应釜1内温度至T1,等待釜内水合物生成,直至反应釜1内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜1的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的生成抑制性能。
综上所述,本方案中利用注剂机构34通过搅拌部3111的注入孔向反应釜1内生成的水合物注入抑制剂,可以模拟向储层中的水合物注入水合物抑制剂,可以与空白试验组或者不同深度试验组的数据进行对比,验证该工况下的抑制剂效果,为是否需要在钻井完成后是否需要采用射孔的方式向储层中的水合物注入抑制剂或者射孔深度提供依据。调整搅拌桨311的位置至液面以上,通过注剂机构34向液面喷洒不同计量的抑制剂,可以与空白试验组或者,不同计量组对比,可以获得不同计量的抑制剂对水合物的抑制效果,为钻采水合物时向地层内注入抑制剂的计量提供依据。注气机构33与主轴312内的第二通道连通,通过搅拌机构31的主轴312内设置的第二通道和搅拌桨311内的第二通道向反应釜1内注入设定压力的反应气体,边搅拌边注入反应气体,可提高水合物的生成速率和均匀性。每个搅拌部3111的端部均设有淋浴喷头状的喷洒部3113,喷洒部3113上设有多个注入孔。抑制剂可以通过喷洒部3113上的多个注入孔以喷洒的形式向生成的水合物表面喷洒,以保证喷洒的均匀性。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种水合物抑制剂评价系统,其特征在于,包括:
反应釜(1),其包括釜体(11)和釜盖(12),所述反应釜(1)用于容纳水和反应气体作为反应容器;
温度控制装置(2),其用于控制所述反应釜(1)内的温度,以生成水合物或者使水合物分解;
搅拌注气装置(3),所述搅拌注气装置(3)包括:
-搅拌机构(31),其包括搅拌桨(311)和主轴(312),所述搅拌桨(311)包括多个搅拌部(3111),并设于所述反应釜(1)内,至少一所述搅拌部(3111)内设有第一通道,并设有注入孔,所述主轴(312)内设有与第一通道连通的第二通道,所述主轴(312)一端与所述搅拌桨(311)连接,另一端穿过所述釜盖(12)伸出所述反应釜(1),并可上下移动;
-驱动机构(32),其用于驱动所述搅拌机构(31)转动;
-注气机构(33),其与所述主轴(312)内的第二通道连通,用于通过所述搅拌机构(31)向所述反应釜(1)内注入设定压力的反应气体;
-注剂机构(34),其与所述主轴(312)内的第二通道可拆卸连通,用于通过所述搅拌机构(31)向所述反应釜(1)内注入抑制剂。
2.如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统,其特征在于:注剂机构(34)包括:
注剂管道(341),其一端与所述第二通道可拆卸连通;
点通阀(342),其设于所述注剂管道(341)上;
增压容器(343),其内设有活塞(3431),将所述增压容器(343)分为注剂腔(3432)和增压腔(3433),所述注剂腔(3432)与注剂管道(341)的另一端连接;
增压泵(344),其与所述增压腔(3433)连通,用于给所述增压腔(3433)增压。
3.如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统,其特征在于,所述注气机构(33)包括:
注气管线(331),其一端与所述主轴(312)的第二通道连通,所述注气管线(331)上设有减压阀(333);
储气瓶(332),其与所述注气管线(331)连通,用于向所述反应釜(1)内注入反应气体。
4.如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统,其特征在于,所述搅拌桨(311)还包括盘形气腔(3112),所述主轴(312)和多个搅拌部(3111)分别设于所述盘形气腔(3112)两侧,并且每一所述搅拌部(3111)内均设有第一通道,并设有注入孔,所述第一通道和第二通道通过盘形气腔(3112)连通。
5.如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统,其特征在于,所述温度控制装置(2)包括:
冷却管(21),其缠绕在所述反应釜(1)外侧;
制冷恒温器(22),其与所述冷却管(21)连通,用于通过所述冷却管(21)控制调节所述反应釜(1)内的温度。
6.如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统,其特征在于,还包括抽真空装置(4),其包括:
抽气管道(41),其与所述反应釜(1)连通;
真空泵(42),其与所述抽气管道(41)连通,用于在注入反应气体前,将所述反应釜(1)内抽真空。
7.一种水合物抑制剂评价方法,其特征在于,利用如权利要求1所述的水合物抑制剂评价系统实施,包括以下步骤:
将搅拌桨(311)伸入水中,同时通过搅拌注气装置(3)的搅拌部(3111)搅拌,并利用注气机构(33)向反应釜(1)内注入反应气体至设定压力;
利用温度控制装置(2)调节容纳有水的反应釜(1)内温度至T1,以生成水合物,直至反应釜(1)内的压力变化在设定时间内小于设定值;
调整搅拌桨(311)的位置,利用注剂机构(34)通过搅拌部(3111)的注入孔向反应釜(1)内注入抑制剂,利用温度控制装置(2)控制容纳有水的反应釜(1)升温至T2,直至反应釜(1)内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜(1)的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的分解抑制性能。
8.如权利要求7所述的水合物抑制剂评价方法,其特征在于,所述的调整搅拌桨(311)的位置,利用注剂机构(34)通过搅拌部(3111)的注入孔向反应釜(1)内注入抑制剂,包括:调整搅所述搅拌桨(311)的位置至液面以上,通过点通阀(342)以点通的方式向液面喷洒不同计量的抑制剂。
9.如权利要求7所述的水合物抑制剂评价方法,其特征在于,在将搅拌桨(311)伸入水中前,还将反应釜(1)内抽真空,并利用利用温度控制装置(2)调节容纳有水的反应釜(1)内温度至T2。
10.如权利要求7所述的水合物抑制剂评价方法,其特征在于,在利用温度控制装置(2)控制容纳有水的反应釜(1)升温至T2,直至反应釜(1)内的压力变化在设定时间内小于设定值后,再次利用温度控制装置(2)调节容纳有水的反应釜(1)内温度至T1,等待釜内水合物生成,直至反应釜(1)内的压力变化在设定时间内小于设定值,记录反应釜(1)的温度和压力变化数据,以分析抑制剂的生成抑制性能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111396717.9A CN114130336B (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 一种水合物抑制剂评价系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111396717.9A CN114130336B (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 一种水合物抑制剂评价系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114130336A true CN114130336A (zh) | 2022-03-04 |
CN114130336B CN114130336B (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=80390946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111396717.9A Active CN114130336B (zh) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | 一种水合物抑制剂评价系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114130336B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3867488A (en) * | 1972-12-19 | 1975-02-18 | Hancel W Porterfield | Sparger Waste |
JP2000302701A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-10-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレートの製造装置および製法 |
JP2007238674A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレート生成装置 |
CN201848251U (zh) * | 2010-11-18 | 2011-06-01 | 美药星(南京)制药有限公司 | 一种带有搅拌加液装置的反应釜 |
CN104830291A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 中国石油大学(华东) | 复合型低剂量天然气水合物抑制剂 |
CN204575629U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 东北石油大学 | 一种气体水合物抑制剂的可视化评价装置 |
CN106334489A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-01-18 | 郑州搜趣信息技术有限公司 | 一种内曝气油漆混合装置 |
CN108301816A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-20 | 中国石油大学(华东) | 化学剂对天然气水合物分解特性影响评价的方法和装置 |
CN110939048A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-31 | 王敏帆 | 一种用于道路施工的划线装置 |
CN111189957A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气体水合物抑制剂性能评价系统 |
-
2021
- 2021-11-23 CN CN202111396717.9A patent/CN114130336B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3867488A (en) * | 1972-12-19 | 1975-02-18 | Hancel W Porterfield | Sparger Waste |
JP2000302701A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-10-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレートの製造装置および製法 |
JP2007238674A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスハイドレート生成装置 |
CN201848251U (zh) * | 2010-11-18 | 2011-06-01 | 美药星(南京)制药有限公司 | 一种带有搅拌加液装置的反应釜 |
CN104830291A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-08-12 | 中国石油大学(华东) | 复合型低剂量天然气水合物抑制剂 |
CN204575629U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-19 | 东北石油大学 | 一种气体水合物抑制剂的可视化评价装置 |
CN106334489A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-01-18 | 郑州搜趣信息技术有限公司 | 一种内曝气油漆混合装置 |
CN108301816A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-07-20 | 中国石油大学(华东) | 化学剂对天然气水合物分解特性影响评价的方法和装置 |
CN111189957A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-05-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种气体水合物抑制剂性能评价系统 |
CN110939048A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-31 | 王敏帆 | 一种用于道路施工的划线装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114130336B (zh) | 2023-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107091798B (zh) | 急式冷热交替煤层气储层改造模拟装置 | |
CN105004616B (zh) | 低温容器多性能试验装置与试验方法 | |
CN111272976B (zh) | 一种含天然气水合物土的土水特征曲线测试装置及方法 | |
CN103398286B (zh) | 一种提高液体二氧化碳贮箱过冷度的装置及方法 | |
CN103510926A (zh) | 一种海底可燃冰的开采方法及系统 | |
CN104666086A (zh) | 一种高效密闭蒸汽煎药机 | |
CN114130336A (zh) | 一种水合物抑制剂评价系统及方法 | |
CN108328578B (zh) | 气态有效氯水溶液的灌装装置 | |
CN107288594B (zh) | 一种提高二氧化碳吞吐效果的压注系统及其方法 | |
CN110174439B (zh) | 一种封闭舱内生成氢气纵向浓度梯度的实验装置 | |
CN210215278U (zh) | 天然气水合物原位模拟和压模成型一体化系统 | |
CN209247767U (zh) | 一种模拟co2-水-岩相互作用的实验装置 | |
CN217441620U (zh) | 一种除氧器超压排放装置 | |
CN116337691A (zh) | 一种测量co2在地层水中溶解度、扩散系数及地层水密度的装置系统及方法 | |
CN216829291U (zh) | 免酸洗助焊剂喷涂机构及免酸洗助焊剂自动添加装置 | |
CN112211599A (zh) | 一种模拟钻井液侵入储层诱发水合物分解的装置及方法 | |
CN109444378A (zh) | 一种模拟co2-水-岩相互作用的实验装置及方法 | |
CN209941005U (zh) | 一种生物冷冻保存装置 | |
JP2010094051A (ja) | 加熱殺菌装置 | |
CN210527349U (zh) | 一种天然气水合物试样的保压转移装置 | |
CN111665039A (zh) | 一种低温安全阀试验装置 | |
CN218949602U (zh) | 一种用于肉类罐头生产的抽气设备 | |
CN107824129B (zh) | 一种醇超临界法生产气凝胶的干燥系统 | |
CN204278154U (zh) | 一种竹材前处理装置 | |
CN203549366U (zh) | 丁二烯储罐装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |