CN209894632U - 一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置，装置采用混合罐和高温水浴制备实验温度的原油或油水乳状液，离心泵将原油或油水乳状液循环驱动至圆筒内，利用循环的低温水浴控制圆筒周围的环境温度，圆筒内壁结蜡可模拟管道实际内壁结构的结蜡情况。由于原油或油水乳状液在不断循环流动，因此，圆筒可模拟实际管道中某段管道的结蜡情况。与现有的原油结蜡特性测试装置相比，本实用新型具有模拟管道内壁结蜡、模拟某段实际管道结蜡、可模拟油水乳状液结蜡特性、适用范围广、测量精确、测试结果可靠性高、运行稳定的特点。

Description

一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置

技术领域

本实用新型属于原油物理特性技术领域，特别是涉及一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置。

背景技术

含蜡原油是一种复杂的混合体系，主要由蜡、芳香烃、胶质、沥青质和轻烃组分组成。我国原油多属于低硫石蜡基原油，以大庆油田为主要代表油田所产原油均具有“高蜡、高凝、高粘”的特点，这就使得原油开发生产过程中发生难以克服析蜡现象。析蜡现象俗称“结蜡”，是指原油在井筒、管道内流动时，随着温度下降，管内蜡分子溶解度逐渐降低，当温度降至析蜡点以下后，蜡分子结晶析出，交联成空间网状结构附着于管壁上，减小管道有效流通面积，降低输量，增大流动阻力，迫使驱动泵加大输送动力，当结蜡更为严重时，将大大增加井筒或管道堵塞的风险，同时还会给井筒或管道停输后的再启动带来困难，严重时还可能造成安全事故。以上表明，原油结蜡会造成采收率下降，管路输送能力下降，增大动力成本。凝管事故发生时，又要面临井筒或管道停输清理、环境污染、凝油回收等问题。因此，结蜡特性是含蜡原油开发生产中的重要物理性质，深入有效地研究含蜡原油的结蜡特性，对节约运行成本，优化井筒和管道的设计，确保油田安全生产，以及为制定合理的运行方案提供科学依据，都具有重要的实际意义。

为测量含蜡原油的结蜡特性，范开峰等人提出了一种结蜡特性冷指测试装置(范开峰,黄启玉,李思,等.油水乳状液蜡沉积规律与扩散系数[J].油气储运,2015,34(10):1067-1072.)。采用高温水浴控制原油温度，低温水浴控制冷指温度。将冷指放置于原油内，由于冷指温度低于原油析蜡点，原油在冷指表面析出蜡结晶。其存在主要问题是，在实际输油管道内，原油蜡结晶是在管道内壁上形成的，而冷指装置结蜡是在冷指的外表面形成的。由于结蜡表面形状不同，析蜡所形成的蜡结晶结构也不相同。因此，冷指测试装置结蜡测试结果与实际管道不符。同时，冷指测试装置的原油置于内筒内不具有流动性，而实际管道中，对于某一处管道，其内的原油是不断流经此处的，因此，冷指测试装置无法模拟实际管道内某段管道的结蜡情况。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种模拟管道内壁结蜡、模拟某段实际管道结蜡、可模拟油水乳状液结蜡特性、适用范围广、测量精确、测试结果可靠性高、运行稳定的含蜡原油结蜡特性测试装置。

本实用新型采用混合罐和高温水浴制备实验温度的原油或油水乳状液，离心泵将原油或油水乳状液循环驱动至圆筒内，利用循环的低温水浴控制圆筒周围的环境温度，圆筒内壁结蜡可模拟管道实际内壁结构的结蜡情况。由于原油或油水乳状液在不断循环流动，因此，圆筒可模拟实际管道中某段管道的结蜡情况。

本实用新型具体的技术方案如下：

一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置，包括制备系统、测试系统和制冷系统三个部分，所述制备系统和制冷系统均通过管道与测试系统相连；所述制备系统包括高温水浴、第一离心泵、混合罐、排污阀、球阀一、第二离心泵、球阀二、第一温度计和连接管路，主要用于制备符合实验温度的原油或油水乳状液；所述混合罐外层设有夹套；所述高温水浴通过第一离心泵与混合罐的外层夹套相连；所述混合罐顶部设有电动搅拌器；所述第一温度计位于混合罐的顶部；所述排污阀位于混合罐的底部；所述混合罐和排污阀之间的管道与球阀一相连；所述球阀一与第二离心泵的入口端相连；所述第二离心泵的出口端通过球阀二与圆筒相连；所述混合罐的上部通过管道与圆筒相连，实验流体可通过此管道流回至混合罐；所述测试系统包括圆筒和第二温度计，用于测试原油在内壁上的结蜡情况；所述第二温度计置于圆筒上部，可实时显示圆筒内流体的温度；所述制冷系统包括低温水浴、球阀三、第三离心泵、球阀四、低温水槽、第三温度计，用于控制圆筒所处的环境温度；所述第三离心泵入口与低温水浴下部相连，用于驱动冷却水；所述第三离心泵出口端通过球阀四与低温水槽下部相连；所述低温水槽的上部通过管道与球阀三相连；所述球阀三与低温水浴上部相连；所述第三温度计与低温水槽相连，可实时显示低温水槽的温度。

所述低温水槽内置有圆筒，可模拟圆筒所处的低温外部环境。

所述圆筒顶部设有密封盖，蜡结晶形成后可将密封盖打开，对圆筒内壁进行刮壁称重蜡结晶含量。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)可制备原油或油水乳状液，进行原油或油水乳状液的结蜡特性测试。

(2)圆筒内壁结蜡可模拟管道实际内壁结构的结蜡情况。

(3)由于原油或油水乳状液在不断循环流动，因此，圆筒可模拟实际管道中某段管道的结蜡情况。

(4)测试装置具有适用范围广、测量精确、测试结果可靠性高、运行稳定的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-高温水浴；2-第一离心泵；3-混合罐；4-排污阀；5-球阀一；6-第二离心泵；7-球阀二；8-低温水浴；9-球阀三；10-第三离心泵；11-球阀四；12-低温水槽；13-圆筒；14-第一温度计；15-第二温度计；16-第三温度计。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本实用新型。以下内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定为本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括制备系统、测试系统和制冷系统三个部分，所述制备系统和制冷系统均通过管道与测试系统相连。

所述的制备系统包括高温水浴1、第一离心泵2、混合罐3、排污阀4、球阀一5、第二离心泵6、球阀二7、第一温度计14和连接其中的管路。所述混合罐3外层设有夹套，用于循环热水。所述混合罐3顶部设有电动搅拌器，用于搅拌混合罐3内的实验流体。所述第一温度计14位于混合罐3的顶部，可实时显示混合罐3内的温度。所述高温水浴1通过第一离心泵2与混合罐3的外层夹套相连，用于控制混合罐3内的温度。所述排污阀4位于混合罐3的底部，可用于排出混合罐3内的废液。所述混合罐3和排污阀4之间的管道与球阀一5相连。所述球阀一5与第二离心泵6的入口端相连。所述第二离心泵6的出口端与球阀二7相连，用于驱动实验流体。所述球阀二7与圆筒13相连，其中连接的管道延伸至圆筒13的底部。所述混合罐3的上部通过管道与圆筒13相连，实验流体可通过此管道流回至混合罐3。

所述测试系统包括圆筒13和第二温度计15。所述圆筒13上部设有密封盖，可进行拆卸和安装。所述第二温度计15置于圆筒13上部，可实时显示圆筒内流体的温度；

所述制冷系统包括低温水浴8、球阀三9、第三离心泵10、球阀四11、低温水槽12、第三温度计16和连接其中的管路。所述低温水浴8的下部与第三离心泵10的入口端相连。所述第三离心泵10的出口端通过球阀四11与低温水槽12的下部相连，用于驱动冷却水。所述低温水槽12的上部通过球阀三9与低温水浴8相连。所述低温水浴8可为低温水槽12提供冷却水。所述低温水槽12内置有圆筒13，用于控制圆筒13所处的周围环境，模拟实际管道所处于的周围土壤环境。所述第三温度计16置于低温水槽12上部，可实时显示低温水槽12内的温度。

本实用新型具体操作过程说明如下：

原油或油水乳状液的制备：向混合罐3内注入一定量的原油或油水混合物，打开高温水浴1和第一离心泵2。设定高温水浴1的温度至实验温度，打开混合罐3顶部的电动搅拌器对实验流体进行搅拌。当第一温度计14显示温度达到实验温度时，原油或油水乳状液制备完成。

结蜡特性测试：打开低温水浴8、球阀三9、第三离心泵10、球阀四11，设定低温水浴8的温度至实验温度。当第三温度计16显示的温度达到实验温度时，打开球阀一5、第二离心泵6、球阀二7，将原油或油水乳状液驱动至圆筒13内。待时间达到实验设定时间后，关闭所有设备和阀门，将圆筒13从低温水槽12中取出。打开圆筒13的密封盖，将实验所用的原油或油水乳状液倒出，将圆筒内壁上结的蜡刮下进行称重。

综上，采用混合罐和高温水浴制备实验温度的原油或油水乳状液，离心泵将原油或油水乳状液循环驱动至圆筒内，利用循环的低温水浴控制圆筒周围的环境温度，圆筒内壁结蜡可模拟管道实际内壁结构的结蜡情况。由于原油或油水乳状液在不断循环流动，因此，圆筒可模拟实际管道中某段管道的结蜡情况。装置具有模拟管道内壁结蜡、模拟某段实际管道结蜡、可模拟油水乳状液结蜡特性、适用范围广、测量精确、测试结果可靠性高、运行稳定的特点。

Claims (3)

1.一种用于含蜡原油结蜡特性的测试装置，其特征在于该装置包括制备系统、测试系统和制冷系统三个部分，所述制备系统和制冷系统均通过管道与测试系统相连；所述制备系统包括高温水浴、第一离心泵、混合罐、排污阀、球阀一、第二离心泵、球阀二、第一温度计和连接管路，主要用于制备符合实验温度的原油或油水乳状液；所述混合罐外层设有夹套；所述高温水浴通过第一离心泵与混合罐的外层夹套相连；所述混合罐顶部设有电动搅拌器；所述第一温度计位于混合罐的顶部；所述排污阀位于混合罐的底部；所述混合罐和排污阀之间的管道与球阀一相连；所述球阀一与第二离心泵的入口端相连；所述第二离心泵的出口端通过球阀二与圆筒相连；所述混合罐的上部通过管道与圆筒相连，实验流体可通过此管道流回至混合罐；所述测试系统包括圆筒和第二温度计，用于测试原油在内壁上的结蜡情况；所述第二温度计置于圆筒上部，可实时显示圆筒内流体的温度；所述制冷系统包括低温水浴、球阀三、第三离心泵、球阀四、低温水槽、第三温度计，用于控制圆筒所处的环境温度；所述第三离心泵入口与低温水浴下部相连，用于驱动冷却水；所述第三离心泵出口端通过球阀四与低温水槽下部相连；所述低温水槽的上部通过管道与球阀三相连；所述球阀三与低温水浴上部相连；所述第三温度计与低温水槽相连，可实时显示低温水槽的温度。

2.根据权利要求1所述的用于含蜡原油结蜡特性的测试装置，其特征在于：所述低温水槽内置有圆筒，可模拟圆筒所处的低温外部环境。

3.根据权利要求1所述的用于含蜡原油结蜡特性的测试装置，其特征在于：所述圆筒顶部设有密封盖，蜡结晶形成后可将密封盖打开，对圆筒内壁进行刮壁称重蜡结晶含量。