CN205301140U - 一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，它主要包括：储液罐、增压机、导管、加药口、密闭罐、阀门、注气口、温度传感器、压力传感器、pH传感器、离子检测仪、一号采样口、一号针阀、一号流量计、模拟套管、油管、高速摄像机、二号采样口、电脑、报警器、处理罐、胶塞、电动泵、二号针阀、二号流量计。该装置利用增压机向密闭罐中注入高压流体，通过加药口和注气口调节密闭罐内地层液的属性和含气量，通过一号针阀和二号针阀分别调节密闭罐的出液流量和油管的返出液流量，使地层液与油管反复接触，同时利用电脑检测密闭罐和模拟套管底部的温度、压力、pH值和离子含量值，通过高速摄像机记录油管腐蚀结垢的现象，来实现对井下油管腐蚀结垢过程的可视化模拟。本实用新型操作简单，可实现液体的循环利用，模拟准确，能够实现智能监测、可视化监测，对研究井下油管的腐蚀结垢原理具有重要的意义。

Description

一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置

技术领域

本实用新型涉及石油与天然气油气开采技术领域，更具体地涉及一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置。

背景技术

在油气开采过程中，由于储层所处的地质条件复杂，在高温、高压、腐蚀性气体、各种离子以及注入水的作用下，很容易产生腐蚀结垢的现象，这会使油气井的产量下降，降低设备的传热效率，缩短油井使用寿命，甚至会使油气井停产、报废，严重影响油田开发的效益，它随着油田产出水量增加而更加突出。油管的腐蚀结垢现象主要发生在井下，难以观察，通常将油管起出，施工量大，耗费人力物力，如果能发明一种模拟油管腐蚀结垢的可视化实验室装置，就能对油管腐蚀结垢的过程进行观察，有助于进一步研究腐蚀结垢的规律。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，包括：储液罐、增压机、导管、加药口、密闭罐、阀门、注气口、温度传感器、压力传感器、pH传感器、离子检测仪、一号采样口、一号针阀、一号流量计、模拟套管、油管、高速摄像机、二号采样口、电脑、报警器、处理罐、胶塞、电动泵、二号针阀、二号流量计。储液罐和增压机之间、增压机和密闭罐之间、密闭罐和模拟套管之间、油管和处理罐之间、处理罐和电动泵之间、电动泵和储液罐之间通过导管连接；密闭罐前端导管安装有阀门，在其上部安装有加药口，在其左下侧安装有注气口，在其右下侧安装有一号采样口；温度传感器、压力传感器、pH传感器和离子检测仪一端安装在密闭罐下侧，另一端通过导线与电脑相连接；密闭罐和模拟套管之间的导管上安装有一号针阀和一号流量计，在模拟套管的底部同样安装有温度传感器、压力传感器、pH传感器和离子检测仪，这些设备通过导线与电脑相连，在模拟套管右下侧安装有二号采样口；油管通过胶塞固定在模拟套管内,在模拟套管右侧放置有高速摄像机，高速摄像机通过导线和电脑相连，电脑旁边安装有报警器；油管和处理罐之间的导管上安装有二号针阀和二号流量计，电动泵通过导管与储液罐和处理罐相连接。将储液罐的地层液通过增压机注入到密闭罐，通过电脑查看密闭罐内液体处于的温度、压力pH值、离子含量，当其满足地下工况时，打开一号针阀调节注入量，密闭罐内的液体便流入到模拟套管内，通过电脑监测模拟套管底部的温度、压力pH值、离子含量值，同时通过二号针阀及二号流量计调节油管内液体流出的速度，使其满足现场工况，然后套管内的液体进入到处理罐，经过处理后，再由电动泵将其注入到储液罐内，这样就实现了液体的循环，油管在地层液的循环作用下会发生腐蚀结垢，高速摄像机会记录下整个结垢的过程。

本实用新型的优点：原理简单，操作方便，可进行可视化自动监控，实现了对油管腐蚀结垢的可视化模拟。

附图说明

图1是本实用新型一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置的结构示意图。

图中：1.储液罐，2.增压机，3.导管，4.加药口，5.密闭罐，6.阀门，7.注气口，8.温度传感器，9.压力传感器，10.pH传感器，11.离子检测仪，12.一号采样口，13.一号针阀，14.流量计，15.模拟套管，16.油管，17.高速摄像机，18.二号采样口，19.电脑，20.报警器，21.处理罐，22.胶塞，23.电动泵，24.二号针阀，25.二号流量计。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置的结构示意图，主要由储液罐1、增压机2、导管3、加药口4、密闭罐5、阀门6、注气口7、温度传感器8、压力传感器9、pH传感器10、离子检测仪11、一号采样口12、一号针阀13、流量计14、模拟套管15、油管16、高速摄像机17、二号采样口18、电脑19、报警器20、处理罐21、胶塞22、电动泵23、二号针阀24、二号流量计25组成。

储液罐1用于存放地层模拟液，增压机2用于向密闭罐5中注入高压液体，导管3为耐压、耐腐蚀软管，用于液体的流通；加药口4用于向密闭罐中加入阻垢剂、调节剂等药品，调节地层液属性；密闭罐5用于存储带压液体；阀门6控制着通道的开启和关闭；注气口7用于向密闭罐中注入腐蚀气体，调节密闭罐5内地层液的含气量；温度传感器8、压力传感器9、pH传感器10、离子检测仪11可以监测密闭罐5内部及模拟套管15底部的温度、压力、pH值、离子含量，并通过导线将相应的数据传输到电脑19上；一号采样口12用于采集密闭罐5内的液体；一号针阀13用于调节密闭罐5出液流量，流量计14用于显示流量值；模拟套管15采用透明钢化玻璃制成，抗压50MPa，具有耐腐蚀性；高速摄像机17用于记录套管腐蚀结垢的变化过程；二号采样口18用于对模拟套管15底部液体采样；电脑19用于收集压力、温度、pH值、离子含量及图像信息，并对异常工况进行分析并发出警报；报警器20用于发出警报声；处理罐21用于对油管的返出液进行处理；胶塞22采用氯丁橡胶制成，具有耐腐蚀性，用于固定油管16及密封模拟套管15；电动泵23用于将处理罐21内处理好的液体泵送到储液罐1内；二号针阀24用于调节油管16出口返出液流量，二号流量计25用于显示返出液流量值。

关闭一号针阀13、加药口4、一号采样口12、注气口7，打开密闭罐5前端的阀门6，利用增压机2将储液罐1中的地层液注入到密闭罐3中，当密闭罐5内地层液压力值符合地层压力值后，关闭阀门6，关闭增压机2，然后从加药口4、注气口7分别注入药剂及腐蚀性气体，以调节密闭罐5内地层液的属性和含气量，待密闭罐5压力、温度、pH值、离子含量符合要求后，关闭加药口4、注气口7，利用一号针阀13和一号流量计14调节密闭罐5到模拟套管15的流量，利用二号针阀24和二号流量计25调节油管16出口返出液流量，地层液便从密闭罐5流出，经模拟套管16、油管16，最后流进处理罐21，处理好的地层液被电动泵23泵入到储液罐1，往复依次循环，油管16在地层液的作用下发生腐蚀结垢，高速摄像机17便会记录下整个腐蚀的过程。

电脑19会显示密闭罐5、模拟套管15底部的温度、压力、pH值、离子含量，并做适当的分析，当出现异常，使得该装置工况与地层工况相差较大时，便会发出报警指令，报警器20便会发出警报声，提醒工作人员调整地层液的属性。

该装置操作简单，可实现智能、可视化监测，液体可循环利用，能准确模拟地测油管腐蚀结垢的整个过程，对研究井下油管腐蚀结垢的原理具有重要的意义。

Claims (4)

1.一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，包括：储液罐(1)、增压机(2)、导管(3)、加药口(4)、密闭罐(5)、阀门(6)、注气口(7)、温度传感器(8)、压力传感器(9)、pH传感器(10)、离子检测仪(11)、一号采样口(12)、一号针阀(13)、一号流量计(14)、模拟套管(15)、油管(16)、高速摄像机(17)、二号采样口(28)、电脑(19)、报警器(20)、处理罐(21)、胶塞(22)、电动泵(23)、二号针阀(24)、二号流量计(25)，其特征在于：储液罐(1)和增压机(2)之间、增压机(2)和密闭罐(5)之间、密闭罐(5)和模拟套管(15)之间、油管(16)和处理罐(21)之间、处理罐(21)和电动泵(23)之间、电动泵(23)和储液罐(1)之间通过导管(3)连接；增压机(2)用于向密闭罐(5)中注入高压液体；在密闭罐(5)和模拟套管(15)的底部安装有温度传感器(8)、压力传感器(9)、pH传感器(10)和离子检测仪(11)，用于监测相应的温度、压力、pH值、离子含量值，并将相应的数据传输到电脑(19)上；注气口(7)和加药口(4)分别可用于调节地层液属性和地层液含气量；一号针阀(13)和二号针阀(24)分别用于调节密闭罐(5)的出液流量和油管(16)出口的返出液流量；处理罐(21)可处理油管的返出液；地层液便从密闭罐(5)流出，经模拟套管(15)、油管(16)，最后流进处理罐(21)，处理好的地层液被电动泵(23)泵入到储液罐(1)，往复依次循环。

2.根据权利要求1所述的一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，其特征在于：模拟套管(15)采用透明钢化玻璃制成，抗压50MPa，具有耐腐蚀性。

3.根据权利要求1所述的一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，其特征在于：胶塞(22)采用氯丁橡胶制成，具有耐腐蚀性，用于固定油管(16)及密封模拟套管(15)。

4.根据权利要求1所述的一种模拟油管腐蚀结垢的可视化装置，其特征在于：导管(3)为耐压、耐腐蚀软管，用于液体的流通。