CN210700059U - 一种反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种反应釜，包括：釜体、釜盖、测样装置和搅拌装置，其中，所述釜体内具有容纳空间，所述釜盖盖设在所述釜体上，所述测样装置的一端与所述釜盖连接，且所述测样装置位于所述容纳空间内，所述测样装置的另一端设有测试样品，所述搅拌装置也位于所述容纳空间内，且所述搅拌装置连接在所述釜体底部的内壁上；所述容纳空间内盛放有测试试剂，所述测试样品至少有部分浸没在所述测试试剂中，所述搅拌装置用于搅动所述测试试剂，以使得所述测试试剂与所述测试样品之间动态接触，本实用新型提供的反应釜解决了现有技术中模拟油气井内环境的真实性不足，导致模拟实验的实验结果不准确的技术问题。

Description

一种反应釜

技术领域

本实用新型涉及石油化工领域，尤其涉及一种反应釜。

背景技术

油井管是石油和天然气开采领域中使用的基本部件，是油气井开采的基础，油井管又称为石油专用管，在石油和天然气的开采过程中，油井管会常年处于复杂的环境下，油井管服役条件恶劣，例如油管柱和套管柱通常要承受几百甚至上千个大气压的内压或外压，几百吨的拉伸载荷，还会受到高温及严酷的腐蚀介质的作用，而油井管的用量极大，其质量、性能与油气井的开采密切相关，油井管发生断裂或损坏甚至会导致油井报废，因此，在油井管投入实际使用前需要对其性能和质量进行详尽的测试。

目前，影响油井管断裂的主要原因是腐蚀，由于油井管所处的复杂腐蚀环境下，容易对油井管造成腐蚀，并最终导致断裂，油井管的腐蚀是一个长期的过程，对油井管进行腐蚀测试时，一般是将油井管的部分作为样品，并放置在相应的容器中，容器内会对相对应的油井内部环境进行模拟，使得容器内部具有和油井内相同的内部环境，如调配试剂，使调配试剂的成分和酸碱度与油井内原油天然气的成分和酸碱度相同，然后将油井管样品固定在旋转圆盘上，样品一边旋转一边浸入调配试剂中，并将容器内的温度和压力调节至与油气井内一致，以此真实模拟油气井内的环境。

然而，这种模拟方法存在不准确性，在实际情况中，油井管是固定不动的，而油井管内的液体和气体不断的流动，在流动的过程中，液体和气体与油井管之间始终处于动态接触，而现有的模拟实验中，容器内的调配试剂是不运动的，油井管的样品在旋转圆盘的带动下不断转动，也就是说，现有的模拟中，油井管是不断转动的，而油井管内的液体和气体是静止的，这就使得模拟实验的结果和实际情况之间存在误差，影响模拟实验数据的准确性和真实性。

实用新型内容

本实用新型提供一种反应釜，通过在反应釜内模拟实际油井内的环境，待测的测试样品固定不动而反应釜内的测试试剂不断运动，提高了模拟实验的准确性，解决了现有技术中模拟的实验环境与实际环境存在差异，从而得到的实验结果不准确的技术问题。

本实用新型提供一种反应釜，包括：

釜体、釜盖、测样装置和搅拌装置，其中，所述釜体内具有容纳空间，所述釜盖盖设在所述釜体上，所述测样装置的一端与所述釜盖连接，且所述测样装置位于所述容纳空间内，所述测样装置的另一端设有测试样品，所述搅拌装置也位于所述容纳空间内，且所述搅拌装置连接在所述釜体底部的内壁上；

所述容纳空间内盛放有测试试剂，所述测试样品至少有部分浸没在所述测试试剂中，所述搅拌装置用于搅动所述测试试剂，以使得所述测试试剂与所述测试样品之间动态接触。

进一步地，所述测样装置包括：连接杆和固定圆盘，所述连接杆的一端与所述釜盖连接，所述连接杆的另一端与所述固定圆盘连接，所述固定圆盘可在所述连接杆的竖直方向上上下移动。

进一步地，所述固定圆盘上设有多个固定件，所述测试样品通过所述固定件与所述固定盘圆连接，且所述固定件、所述固定圆盘和所述连接杆均为抗腐蚀材料制成。

进一步地，所述搅拌装置包括：旋转轴和旋转波轮，其中，所述旋转轴的一端与所述旋转波轮连接，所述釜体的底部开设有通孔，所述旋转轴的另一端穿过所述通孔伸出到所述釜体外部并与驱动装置连接。

进一步地，所述旋转波轮上设有多个叶轮，所述驱动装置用于驱动所述旋转轴转动，使得所述旋转轴带动所述旋转波轮一起转动，以使得所述容纳空间内的所述测试试剂处于流动状态。

进一步地，所述通孔内设有密封垫圈，所述密封垫圈垫设在所述通孔与所述旋转轴之间，所述密封垫圈使得所述通孔与所述旋转轴之间密封连接。

进一步地，所述釜盖上开设有进气孔，所述进气孔与进气管连接，所述进气管的一端通过所述进气孔伸入到所述容纳空间内，所述进气管的另一端与第一单向阀的一端连接，所述第一单向阀的另一端与供气装置连接。

进一步地，所述釜盖上还开设有出气孔，所述出气孔与出气管连接，所述出气管的一端通过所述出气孔伸入到所述容纳空间内，所述出气管的另一端与第二单向阀连接。

进一步地，还包括：温压显示装置，所述温压显示装置设置在所述釜盖上，所述温压显示装置用于显示所述容纳空间内的温度和压力。

进一步地，所述釜体和所述釜盖之间设有密封环，所述密封环使得所述釜体与所述釜盖之间密封连接，所述釜体的外壁上敷有保温层。

本实用新型提供一种反应釜，通过包括：釜体、釜盖、测样装置和搅拌装置，釜盖盖设在釜体上，釜体的内部具有容纳空间，测样装置位于容纳空间内，测样装置的一端连接在釜盖上，测样装置的另一端设有测试样品，且设有测试样品的一端朝向釜体的底部延伸，搅拌装置连接在釜体的底部，容纳空间内盛放有测试试剂，测样样品的至少有部分浸没在测试试剂中，搅拌装置用于在容纳空间的底部搅动测试试剂，使得测试试剂与固定不动的测试样品之间发生动态接触，容纳空间通过测试试剂模拟油气井内的环境，使得测试样品在容纳空间内进行腐蚀实验，与现有技术相比，本实施例中，测试样品固定不动，而测试试剂在搅拌装置的作用下不断流动，容纳空间内的模拟环境与现实中油气井内环境的相似度更高，提升了模拟实验的真实性和实验数据的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的反应釜的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的反应釜中测样装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的反应釜中设有进气管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的反应釜中设有进气管和出气管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的反应釜中另一的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的反应釜的又一结构示意图。

附图标记说明：

1-反应釜；

10-釜盖；

20-釜体；

30-测样装置；

40-搅拌装置；

11-进气管；

111-供气装置；

12-出气管；

13-温压显示装置；

21-容纳空间；

22-保温层；

31-连接杆；

32-固定圆盘；

33-固定件；

34-测试样品；

41-旋转轴；

42-旋转波轮；

43-叶轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种反应釜1，如图1所示，包括：釜体20、釜盖10、测样装置30和搅拌装置40，其中，釜体20的内部具有容纳空间21，釜盖10盖设在釜体20上，釜盖10与釜体20之间相互配合使得容纳空间21成为一个封闭的空间，容纳空间21是模拟油气井内真实环境的场所。

需要说明的是，在本实施例中，反应釜1作为一个实验用的模拟平台，反应釜1的内部具有容纳空间21，容纳空间21内可以设定温度和压力，同时，还需要盛放测试试剂，测试试剂是一种通过调配得到的能够模拟油井内酸碱度的试剂，根据油井内的实际环境和具体成分调配测试试剂，使得容纳空间21内具有与油井内相同的湿度、酸碱度、温度和压力。

进一步地，在本实施例中，测样装置30位于容纳空间21内，测样装置30的一端与釜盖10朝向釜体20的一侧连接，测样装置30的另一端朝向釜体20的底部延伸，同时，测样装置30朝向釜体20底部延伸的一端上设有测试样品34，测试样品34的材质与油井管的材质相同，可以理解为，测试样品34是油井管的样片，通过对测试样品34的性能参数进行测试，就可以得到油井管的性能参数。

需要说明的是，在本实施例中，测试样品34被固定在测样装置30上，测样装置30固定在釜盖10的内壁上，测样装置30本身并不会发生水平方向的移动或者转动，可以理解为，测样装置30本身不会带动测试样品34在水平方向上转动，使得测样装置30在实验的过程中保持静止的状态，而测试样品34本身所代表的是油井管，油井管在实际中就是静止不动的，因此，使得测试样品34始终与油井管保持相同的运动状态。

进一步地，在本实施例中，搅拌装置40也位于容纳空间21内，搅拌装置40连接在釜体20底部的内壁上，搅拌装置40的与测样装置30相对设置，搅拌装置40用于搅拌容纳空间21内的测试试剂，使得测试试剂处于流动的运动状态，同时，搅拌装置40位于釜体20的底部，也就是容纳空间21的底部，这样在底部对测试试剂进行搅拌，能够保证测试试剂整体被搅拌而处于运动的状态，而且，即使测试试剂的量较少也能够被搅拌。

需要说明的是，在本实施例中，容纳空间21内的测试试剂在搅拌装置40的作用下始终处于运动的状态，这与实际情况中，油气井内的内部环境相同，油气井在开采的过程中，内部的原油或气体时刻保持流动的状态，而且是在一定的温度和压力下保持流动的状态，容纳空间21内的压力和温度也可以认为设定，这就使得测试试剂在容纳空间21内的运动状态与油气井中的原油或者气体的运动状态相同。

进一步的，在本实施例中，测试样品34至少有部分浸没在测试试剂中，测试试剂不停的运动而浸没在测试试剂中的测试样品34固定不动，这就使得测试样品34和测试试剂在实验的过程中始终发生动态接触，进而有效的对实际的油气井内部的环境进行模拟。

需要说明的是，在本实施例中，测试样品34与测试试剂之间发生动态接触时，测试样品34是固定的，而测试试剂是运动的，测试试剂在不断的主动流动，而测试样品34被动的接受测试试剂的冲刷，而现有技术中，样品不断转动而试剂静止不动，虽然都是动态接触，但是，由于主动施力和被动受力的对象不同，最终得到的测试样品34的抗腐蚀性能的数据也不相同，对于模拟实验而言，实验数据的可靠性和准确性是最重要的，尽可能的提高实验数据的参考价值，才是模拟实验的最终目的。

进一步地，在本实施例中，测试试剂并不是指液体，而是包含液体和气体的总称，测试试剂可以是液体、气体或者液体和气体的混合物，油气井内的环境复杂，因此，进行实验时，可根据当前油气井内的实际情况，对测试试剂进行调配，同时，测试样品34至少有部分的浸没在测试试剂中，这是由于考虑到液体和气体混合的情况，此时，由于气体的存在，无法保证测试样品34完全浸没在液体中，对测试样品34进行调节，使得测试样品34的下半部分与液体接触，而上半部分与气体接触，对油气井内的实际环境进行真实模拟。

需要说明的是，在本实施例中，模拟实验的实验时间一般在10天以上，容纳空间21内能够始终保持高温高压的状态，这是由于油气井中的内部环境，除了酸碱度、湿度等特征外，就是高温高压的特殊环境，油井管深入地层之中，需要承受地层向油井管施加的高压和高温，所以为了完全模拟地层内环境，需要反应釜1能够将容纳空间21内高温高压状态保持住，测试样品34长时间处于这种状态下，才能模拟并得出有效的实验数据。

本实施例提供一种反应釜1，通过包括：釜体20、釜盖10、测样装置30和搅拌装置40，釜盖10盖设在釜体20上，釜体20的内部具有容纳空间21，测样装置30位于容纳空间21内，测样装置30的一端连接在釜盖10上，测样装置30的另一端设有测试样品34，且设有测试样品34的一端朝向釜体20的底部延伸，搅拌装置40连接在釜体20的底部，容纳空间21内盛放有测试试剂，测样样品的至少有部分浸没在测试试剂中，搅拌装置40用于在容纳空间21的底部搅动测试试剂，使得测试试剂与固定不动的测试样品34之间发生动态接触，容纳空间21通过测试试剂模拟油气井内的环境，使得测试样品34在容纳空间21内进行腐蚀实验，与现有技术相比，本实施例中，测试样品34固定不动，而测试试剂在搅拌装置40的作用下不断流动，容纳空间21内的模拟环境与现实中油气井内环境的相似度更高，提升了模拟实验的真实性和实验数据的准确性。

可选的，在本实施例中，如图2所示，测样装置30包括：连接杆31和固定圆盘32，连接杆31的一端与釜盖10连接，连接杆31的另一端与固定圆盘32连接，连接杆31与固定圆盘32之间通过螺纹或卡接件连接，固定圆盘32可在连接杆31上做竖直方向的移动，具体的，固定圆盘32本身不能在水平方向上转动过移动，但是可以以连接杆31为支撑物在竖直方向上调整固定圆盘32的高低位置，这是由于容纳空间21内盛放有测试试剂，测试试剂可以是气体、液体或液气混合体，当测试试剂为液体时，测试试剂存在一个液面高度，通过调节固定圆盘32在连接杆31上的位置，能够保证将固定圆盘32上固定的测试样品34部分或者全部伸入到测试试剂中。

需要说明的是，在实施例中，测试样品34并不是只有伸入到测试试剂中才能发生反应，例如当容纳空间21内时液体和气体的混合物时，调整固定圆盘32的位置，将测试样品34的部分伸入到液体中，测试样品34没有进入到液体内的部分裸露在外部，这部分测试样品34会与气体发生接触，这就使得测试样品34同时与液体和气体接触并发生反应，而当容纳空间21内的测试试剂是气体时，由于气体的特征，在被搅拌装置40搅动的情况下，气体会充满整个容纳空间21，此时，随意调节固定圆盘32的位置即可，总之，固定圆盘32可以根据实际情况在连接杆31上调节高度，以此调整测试样品34和测试试剂之间的接触面积。

可选的，在本实施例中，连接杆31和固定圆盘32之间通过螺纹连接，连接杆31和固定圆盘32之间设置相互匹配和螺纹，通过螺纹调节固定圆盘32在连接杆31上的位置，或者在固定圆盘32和连接杆31之间设置卡接件，当将固定圆盘32移动到连接杆31上的合适位置时，再使用卡接件将固定圆盘32固定，具体的连接方式，这里不做具体的限定，可根据实际情况进行设置，优选的，本实施例中使用螺纹连接的方式，这是由于螺纹连接的结构简单且可靠性高。

可选的，在本实施例中，固定圆盘32上设有多个固定件33，固定件33用于将测试样品34固定在固定圆盘32上，同时，由于反应釜1主要进行的是测试样品34的腐蚀试验，因此，固定件33、固定圆盘32和连接杆31均适用抗腐蚀材料制成，在测试样品34进行腐蚀实验时，如果固定件33、固定圆盘32和连接杆31中也出现被腐蚀的情况，会影响到测试样品34的实验结果，同时，也有助于提升反应釜1的使用寿命。

可选的，在本实施例中，搅拌装置40包括：旋转轴41和旋转波轮42，旋转轴41的一端与旋转波轮42连接，釜体20的底部开设有通孔，旋转轴41的另一端伸入到通孔内并从釜体20穿出，穿出到釜体20外的一端与驱动装置连接，驱动装置能够驱动旋转轴41转动，从而带动旋转波轮42一起运动，旋转波轮42在转动的过程中，旋转波轮42会在容纳空间21的底部转动，使得容纳空间21内的测试试剂被不断搅动，从而模拟油气井内的实际环境。

可选的，在本实施例中，旋转波轮42上设有多个叶轮43，为了更好的搅动测试试剂，需要在旋转波轮42上间隔设置叶轮43，由于测试试剂的成分会随着不同油气井的内部环境而改变，这就导致测试试剂的性能不确定，会出现测试试剂较粘稠的情况，通过间隔设置叶轮43的方式，有利于对不同性质的测试试剂均匀搅拌。

可选的，在本实施例中，通孔内设有密封垫圈，通孔开设在反应釜1的底端，并且通孔会贯穿整个反应釜1的底部，而反应釜1本身为了模拟油气井内的环境，需要容纳空间21内能够保持高温高压的状态，因此，需要在通孔内设置密封垫圈，保持容纳空间21的封闭性，通孔内除了密封垫圈外，还有旋转轴41穿过通孔，因此，密封垫圈套在旋转轴41上，并且密封垫圈填满旋转轴41和通孔之间的空隙，以此保证容纳空间21在模拟实验时，能够保证密封性，避免压力或者温度从通孔泄露，影响容纳空间21内的模拟参数。

可选的，在本实施例中，如图3所示，釜盖10上设有进气孔，进气孔贯穿整个釜盖10，进气孔与进气管11连通，进气管11的一端穿过进气孔进入到容纳空间21内部，进气管11的另一端位于釜体20的外部，且进气管11位于釜体20外部的一端与供气装置111连接，供气装置111用于通过进气管11向容纳空间21内输入气体，容纳空间21的内部是用于模拟油气井内部环境的场所，油气井中含有大量的气体物质，尤其是在开采的过程中，地层内具有的诸多腐蚀性气体，如硫化氢、二氧化硫等，会随着油气井开采在油井管内部流动，这些腐蚀性气体会对油井管造成腐蚀，因此，在进行模拟实验时，通过供气装置111将油气井中会存在的腐蚀性气体通入到容纳空间21内，同时，为了保证密封性能，进气管11与釜盖10之间的连接处会做密封处理，供气装置111并不局限于向容纳空间21内通入腐蚀性气体，应该说，为了真实模拟油气井内的环境，凡是油气井内在开采过程中会出现的气体，都可通过供气装置111通入到容纳空间21内，使容纳空间21内和油气井内的环境保持一致。

可选的，在本实施例中，如图4所示，釜盖10上还开设有出气孔，出气孔贯穿釜盖10，出气孔与出气管12相连通，出气管12的一端穿过出气孔伸入到容纳空间21内，出气管12的另一端位于釜体20的外侧，出气管12用于将容纳空间21与外界相连通，反应釜1在进行模拟实验时，容纳空间21内始终保持高温高压的状态，当反应结束后，需要通过出气管12将容纳空间21内的压力释放掉，否则难以将釜盖10与釜体20分离。

可选的，在本实施例中，进气管11和出气管12上都设有单向阀，其中，进气管11的单向阀连接在供气装置111和进气孔之间，进气管11和出气管12的单向阀均带有阀门，可控制单向阀的开关，当需要使用时，开启相对应的单向阀控制容纳空间21的进气或者出气。

可选的，在本实施例中，如图5所示，釜盖10上还设有温压显示装置13，温压显示装置13用于将容纳空间21内的温度和压力以数字的形式显示，以此实时监控容纳空间21内的压力和温度，当温度和压力出现下降时，可随时进行调整，使得容纳空间21内的压力和温度能够始终保持稳定。

可选的，在本实施例中，如图6所示，釜体20与釜盖10之间设有密封环，釜盖10与釜体20之间需要保持密封性，这样才能保证在反应釜1进行模拟实验时，容纳空间21内的温度和压力保持不变，因此，在釜盖10盖在釜体20上时，釜盖10与釜体20的连接处设置密封环，密封环将釜盖10和釜体20之间间隙填满，使得釜盖10与釜体20之间密封连接，避免容纳空间21内的压力泄露，同时，在釜体20的外壁上敷有保温层22，密封环主要对保证容纳空间21内的压力起作用，而对于容纳空间21内的温度，容纳空间21内的温度会通过釜体20和釜盖10向外界传递，釜盖10上设置有较多的器件，不易进行保温处理，且釜盖10本身的体积有限，因此，在釜体20的外壁敷上保温层22，以减少容纳空间21内的温度通过釜体20向外界传递，保证容纳空间21内的高温状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种反应釜，其特征在于，包括：

釜体、釜盖、测样装置和搅拌装置，其中，所述釜体内具有容纳空间，所述釜盖盖设在所述釜体上，所述测样装置的一端与所述釜盖连接，且所述测样装置位于所述容纳空间内，所述测样装置的另一端设有测试样品，所述搅拌装置也位于所述容纳空间内，且所述搅拌装置连接在所述釜体底部的内壁上；

所述容纳空间内盛放有测试试剂，所述测试样品至少有部分浸没在所述测试试剂中，所述搅拌装置用于搅动所述测试试剂，以使得所述测试试剂与所述测试样品之间动态接触。

2.根据权利要求1所述的反应釜，其特征在于，所述测样装置包括：连接杆和固定圆盘，所述连接杆的一端与所述釜盖连接，所述连接杆的另一端与所述固定圆盘连接，所述固定圆盘可在所述连接杆的竖直方向上上下移动。

3.根据权利要求2所述的反应釜，其特征在于，所述固定圆盘上设有多个固定件，所述测试样品通过所述固定件与所述固定圆盘连接，且所述固定件、所述固定圆盘和所述连接杆均为抗腐蚀材料制成。

4.根据权利要求3所述的反应釜，其特征在于，所述搅拌装置包括：旋转轴和旋转波轮，其中，所述旋转轴的一端与所述旋转波轮连接，所述釜体的底部开设有通孔，所述旋转轴的另一端穿过所述通孔伸出到所述釜体外部并与驱动装置连接。

5.根据权利要求4所述的反应釜，其特征在于，所述旋转波轮上设有多个叶轮，所述驱动装置用于驱动所述旋转轴转动，使得所述旋转轴带动所述旋转波轮一起转动，以使得所述容纳空间内的所述测试试剂处于流动状态。

6.根据权利要求5所述的反应釜，其特征在于，所述通孔内设有密封垫圈，所述密封垫圈垫设在所述通孔与所述旋转轴之间，所述密封垫圈使得所述通孔与所述旋转轴之间密封连接。

7.根据权利要求6所述的反应釜，其特征在于，所述釜盖上开设有进气孔，所述进气孔与进气管连接，所述进气管的一端通过所述进气孔伸入到所述容纳空间内，所述进气管的另一端与第一单向阀的一端连接，所述第一单向阀的另一端与供气装置连接。

8.根据权利要求7所述的反应釜，其特征在于，所述釜盖上还开设有出气孔，所述出气孔与出气管连接，所述出气管的一端通过所述出气孔伸入到所述容纳空间内，所述出气管的另一端与第二单向阀连接。

9.根据权利要求8所述的反应釜，其特征在于，还包括：温压显示装置，所述温压显示装置设置在所述釜盖上，所述温压显示装置用于显示所述容纳空间内的温度和压力。

10.根据权利要求9所述的反应釜，其特征在于，所述釜体和所述釜盖之间设有密封环，所述密封环使得所述釜体与所述釜盖之间密封连接，所述釜体的外壁上敷有保温层。

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