RU2801782C1 - Stand for studying the process of formation of asphalt-resin and paraffin deposits - Google Patents
Stand for studying the process of formation of asphalt-resin and paraffin deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801782C1 RU2801782C1 RU2023109357A RU2023109357A RU2801782C1 RU 2801782 C1 RU2801782 C1 RU 2801782C1 RU 2023109357 A RU2023109357 A RU 2023109357A RU 2023109357 A RU2023109357 A RU 2023109357A RU 2801782 C1 RU2801782 C1 RU 2801782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- possibility
- removal
- outlet
- measuring section
- tank
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к специализированному испытательному оборудованию в области гидродинамики жидкостей, а именно к устройствам для исследования процесса образования парафиноотложений при эксплуатации нефтяных скважин и транспортировке парафинистой нефти.The invention relates to specialized testing equipment in the field of fluid hydrodynamics, namely to devices for studying the formation of paraffin deposits during the operation of oil wells and the transportation of waxy oil.
Известен экспериментально-исследовательский стенд по изучению внутрискважинных процессов образования АСПО (Сарсенбаев Х.А. Экспериментальный исследовательский стенд по изучению внутрискважинных процессов по отложению АСПО // Записки Горного института. – 2006. – Т. 167. – Ч. 1. – С. 35-37.), состоящий из бака с нагревательным элементом для подготовки исследуемой жидкости, трубки для отвода исследуемой жидкости и ее пара, узла подачи и регулирования расхода жидкости, вертикально ориентированного исследуемого объекта, а именно модели трубы НКТ, направляющей трубы, емкости для измерения подачи исследуемой жидкости насосом, емкости для охлаждающей жидкости, термометров, измеряющих температуру потока исследуемой жидкости в верхней и нижней части тестового участка, температуру жидкости внутри бака, температуру жидкости охлаждения в верхней и нижней части емкости для охлаждающей жидкости.An experimental research stand for the study of downhole processes of formation of ARPD is known (Sarsenbaev Kh.A. Experimental research stand for the study of downhole processes for the deposition of ARPD // Notes of the Mining Institute. - 2006. - T. 167. - Part 1. - P. 35 -37.), consisting of a tank with a heating element for preparing the test fluid, a tube for draining the test fluid and its vapor, a fluid supply and control unit, a vertically oriented test object, namely, a tubing pipe model, a guide pipe, a container for measuring the flow of the investigated liquid by a pump, a container for a cooling liquid, thermometers measuring the temperature of the flow of the investigated liquid in the upper and lower parts of the test section, the temperature of the liquid inside the tank, the temperature of the cooling liquid in the upper and lower parts of the container for the cooling liquid.
Недостатком стенда является применение в его конструкции емкости для охлаждающей жидкости, оснащенной термометрами для измерения температуры, что не обеспечивает регулирование и поддержание постоянной температуры охлаждающей жидкости и, как следствие, температурных условий входе эксперимента.The disadvantage of the stand is the use in its design of a container for a coolant equipped with thermometers for measuring temperature, which does not ensure the regulation and maintenance of a constant temperature of the coolant and, as a result, the temperature conditions at the entrance of the experiment.
Известен лабораторно-исследовательский циркуляционный стенд для испытаний методов противодействия процессам седиментации и коррозии в колонне НКТ (патент РФ № 202556, опубл. 24.02.2021), в основе своей содержащий замкнутый контур для нагрева и циркуляции испытательной среды, последовательно включенную в него испытательную секцию из четырех параллельно расположенных вертикально ориентированных испытательных патрубков, через каждый из которых прокачивается циркулирующая среда и замкнутый охлаждающий контур для прокачки хладагента через зазор между охлаждающей рубашкой и испытательным патрубком для цели создания условий выпадения АСПО, отличающийся тем, что конструктивные особенности стенда позволяют использовать в качестве испытательных патрубков в составе испытательной секции сегменты эксплуатируемых в отечественной нефтедобыче наиболее распространенных типоразмеров НКТ.Known laboratory-research circulation bench for testing methods to counteract the processes of sedimentation and corrosion in the tubing string (RF patent No. 202556, publ. four parallel vertically oriented test nozzles, through each of which a circulating medium is pumped and a closed cooling circuit for pumping the refrigerant through the gap between the cooling jacket and the test nozzle in order to create conditions for the precipitation of ARPD, characterized in that the design features of the stand allow it to be used as test nozzles as part of the test section, segments of the most common standard sizes of tubing operated in domestic oil production.
Недостатком стенда является неконтролируемое разделение единого потока исследуемой среды на четыре потока, проходящих через соответствующие испытательные патрубки, которое в случае образования отложений значительной толщины или полной закупорки сегмента НКТ приводит к изменению фактической скорости потока через все испытательные патрубки.The disadvantage of the stand is the uncontrolled division of a single flow of the test medium into four flows passing through the corresponding test nozzles, which, in the event of formation of deposits of considerable thickness or complete blockage of the tubing segment, leads to a change in the actual flow rate through all test nozzles.
Известна циркуляционная установка для изучения процесса образования асфальтосмолопарафиновых отложений (Santos G., Daraboina N., Sarica C. Dynamic Microscopic Study of Wax Deposition: Particulate Deposition // Energy Fuels. – 2021. – № 35. – 12065-12074 p.), включающая систему охлаждения, замкнутый контур циркуляции исследуемой жидкости, состоящий из бака для исследуемой жидкости, насосного агрегата, проточного нагревателя, датчика расхода, фильтра очистки и испытательного участка тестовой секции, представленной двумя прямоугольными проточными каналами для потока исследуемой жидкости и жидкости охлаждения, разделенными медной пластиной, обеспечивающей передачу тепла между ними, с возможностью видеофиксации потока жидкости через выполненную в боковой стеке тестовой секции вставку из прозрачного материала.Known circulation plant for studying the process of formation of asphalt, resin and paraffin deposits (Santos G., Daraboina N., Sarica C. Dynamic Microscopic Study of Wax Deposition: Particulate Deposition // Energy Fuels. - 2021. - No. 35. - 12065-12074 p.), including a cooling system, a closed circulation circuit of the test fluid, consisting of a tank for the test fluid, a pumping unit, a flow heater, a flow sensor, a cleaning filter and a test section of the test section, represented by two rectangular flow channels for the flow of the test fluid and the cooling liquid, separated by a copper plate , providing heat transfer between them, with the possibility of video recording of the liquid flow through an insert made of transparent material made in the side stack of the test section.
Недостатком установки является прямоугольная форма сечения канала потока исследуемой жидкости и взаимное расположение проточных каналов потока исследуемой жидкости и потока жидкости охлаждения, что ограничивает универсальность конструкции с точки зрения возможности исследовать различные факторы, влияющие на процесс образования парафиноотложений в трубах с круглым сечением.The disadvantage of the installation is the rectangular cross-section of the channel of the flow of the investigated liquid and the mutual arrangement of the flow channels of the flow of the investigated liquid and the flow of the cooling liquid, which limits the versatility of the design in terms of the ability to study various factors affecting the formation of paraffin deposits in pipes with a circular cross section.
Известна циркуляционная установка типа «Flow Loop», разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Диус Лаб» (http://dius-lab.ru/flow-loop/), состоящая из двух замкнутых контуров потока, а именно циркуляции охлаждающего агента посредством циркуляционного термостата и исследуемой жидкости, содержащего емкость для исследуемой жидкости, насосного агрегата, теплообменника, массового расходомера, линии подвода исследуемой жидкости к тестовой секции и отвода от нее, систему подачи газа, тестовой секцией, сконструированной по принципу «труба в трубе», где по внутренней трубе протекает исследуемая жидкость, а по межтрубному пространству жидкость охлаждения, системы измерения и сбора данных, а именно: датчики температуры, измеряющие температуру потока исследуемой жидкости на входе и на выходе из тестовой секции, температуру стенок внутренней трубы в трех точках и температуру в емкости для исследуемой жидкости, датчики давления, измеряющие давление в емкости для исследуемой жидкости и на входе в тестовую секцию, датчик дифференциального давления, измеряющий перепад давления потока исследуемой жидкости при прохождении через тестовую секцию с целью определения толщины отложений косвенным методом в режиме онлайн.Known circulation plant type "Flow Loop", developed in the research laboratory "Dius Lab" (http://dius-lab.ru/flow-loop/), consisting of two closed flow loops, namely the circulation of the cooling agent through the circulation thermostat and test liquid, containing a container for the test liquid, a pumping unit, a heat exchanger, a mass flow meter, a line for supplying the test liquid to and from the test section, a gas supply system, a test section designed according to the "pipe in pipe" principle, where the internal the test liquid flows through the pipe annular space, the cooling liquid, measurement and data acquisition systems, namely: temperature sensors that measure the temperature of the test liquid flow at the inlet and outlet of the test section, the temperature of the walls of the inner pipe at three points and the temperature in the tank for of the test fluid, pressure sensors that measure the pressure in the tank for the test fluid and at the entrance to the test section, a differential pressure sensor that measures the pressure drop of the stream of the test fluid when passing through the test section in order to determine the thickness of the deposits by an indirect online method.
Недостатком циркуляционной установки является применение в ее конструкции импульсных линий для гидравлической передачи технологических давлений на дифманометр, что не обеспечивает надежной передачи технологических давлений в связи с кристаллизаций парафина в импульсных линиях по причине отличия гидродинамических условий от основного потока исследуемой жидкости.The disadvantage of the circulation plant is the use in its design of impulse lines for hydraulic transmission of process pressures to a differential pressure gauge, which does not provide reliable transfer of process pressures due to paraffin crystallization in impulse lines due to the difference in hydrodynamic conditions from the main flow of the liquid under study.
Известен стенд для исследования углеводородных жидкостей со сложными реологическими свойствами (патент РФ № 2677073, опубл. 15.01.2019), принятый за прототип, содержащий расходный бак для углеводородной жидкости, оборудованный теплообменником и циркуляционным термостатом, замкнутый контур трубной обвязки, узел ввода присадок, винтовой насос, датчики давления, температуры и расходомер, отличающийся тем, что содержит персональный компьютер и измерительную секцию, представляющую собой трубку, оснащенную теплообменником и, по меньшей мере, двумя датчиками давления и температуры.A well-known stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties (RF patent No. 2677073, publ. 01/15/2019), adopted as a prototype, containing a supply tank for a hydrocarbon liquid, equipped with a heat exchanger and a circulation thermostat, a closed piping loop, an additive injection unit, a screw a pump, pressure and temperature sensors and a flow meter, characterized in that it contains a personal computer and a measuring section, which is a tube equipped with a heat exchanger and at least two pressure and temperature sensors.
Недостатком стенда является соединение измерительной секции и теплообменника, которое не обеспечивает быстрый съем и достоверную оценку результатов испытаний.The disadvantage of the stand is the connection of the measuring section and the heat exchanger, which does not provide a quick removal and a reliable assessment of the test results.
Техническим результатом является определение факторов, влияющих на интенсивность формирования отложений в скважинах и в трубопроводах.The technical result is to determine the factors that affect the intensity of deposit formation in wells and pipelines.
Технический результат достигается тем, что ёмкость для исследуемой жидкости закреплена кольцевой опоре, которая установлена в баке для теплоносителя водяной бани в форме полового цилиндра, сверху на емкость для исследуемой жидкости установлена с возможностью съема крышка, в которой выполнены отверстия, в которые установлены с возможностью съема механическая мешалка, дыхательный клапан и кабель, который соединяет погружной датчик температуры с микроконтроллером, в нижней части бака для теплоносителя водяной бани выполнено отверстие, в которое установлен с возможностью съема нагревательный элемент, внутрь которого помещен погружной датчик температуры, который через кабель соединен с микроконтроллером, на линии подачи исследуемой жидкости установлен тройник, к первому выходу которого через запорную арматуру подсоединена с возможностью съема линии слива, к второму выходу последовательно соединены с возможностью съема агрегат насосный циркуляционный, обратный клапан, и первая крестовина, при этом первый выход которой через запорную арматуру соединен с возможностью съема с линией слива, второй выход которой через запорную арматуру соединен с линией подвода газа и компрессором, а третий выход соединен с линией подачи исследуемой жидкости, на которой последовательно установлены с возможностью съема расходомер, кран, запорная арматура, которая соединена с возможностью съема со второй крестовиной, к первому и второму выходам которой, подсоединены с возможностью съема датчики температуры и давления, а к третьему выходу через переходник измерительный участок, к которому через переходник присоединена с возможностью съема с третья крестовина, к первому и второму выходам, которой подсоединены с возможностью съема датчики температуры и давления, а к третьему выходу смотровой сегмент трубной обвязки и запорная арматура на обратной линии исследуемой жидкости, которая через верхнюю часть бака для теплоносителя водяной бани проходит внутрь и через отвод соединена с емкостью для исследуемой жидкости, при этом измерительная секция включает измерительный участок, соосно и герметично закрепленный к внешней трубе измерительного участка с возможностью съема через переходник, линия жидкости охлаждения через переходники соединена к обоим концам внешней трубы измерительного участка, а на лини жидкости охлаждения последовательно установлены датчик температуры, циркуляционный термостат и датчик температуры.The technical result is achieved by the fact that the container for the test liquid is fixed to an annular support, which is installed in the tank for the heat carrier of the water bath in the form of a floor cylinder, on top of the container for the test liquid, a lid is installed with the possibility of removal, in which holes are made, into which are installed with the possibility of removal a mechanical stirrer, a breathing valve and a cable that connects the immersion temperature sensor to the microcontroller, in the lower part of the tank for the heat carrier of the water bath there is a hole in which the heating element is installed with the possibility of removal, inside of which the immersion temperature sensor is placed, which is connected to the microcontroller through the cable, a tee is installed on the test liquid supply line, to the first outlet of which a drain line is connected with the possibility of removing the drain line, to the second outlet the pump circulation unit, a check valve, and the first cross are connected in series with the possibility of removal, the first outlet of which is connected through the valves with the possibility of removal with a drain line, the second outlet of which is connected through the shut-off valve to the gas supply line and the compressor, and the third outlet is connected to the test liquid supply line, on which a flow meter, a valve, and shut-off valves are installed in series with the possibility of removal, which is connected with the possibility of removal with the second cross, to the first and second outputs of which temperature and pressure sensors are connected with the possibility of removal, and to the third output through the adapter the measuring section, to which the third cross is connected with the possibility of removal from the adapter, to the first and second outputs, which are connected with the possibility of removing temperature and pressure sensors, and to the third outlet, an inspection segment of the piping and shut-off valves on the return line of the test liquid, which passes through the upper part of the tank for the heat carrier of the water bath and is connected through the outlet to the tank for the test liquid, while the measuring section includes the measuring section is coaxially and hermetically fixed to the outer pipe of the measuring section with the possibility of removal through an adapter, the cooling liquid line is connected through adapters to both ends of the outer pipe of the measuring section, and a temperature sensor, a circulation thermostat and a temperature sensor are installed in series on the cooling liquid line.
Устройство поясняется следующей фигурой:The device is illustrated by the following figure:
фиг. 1 – общая схема устройства, где:fig. 1 - general scheme of the device, where:
1 – емкость для исследуемой жидкости;1 - container for the investigated liquid;
2 – механическая мешалка;2 – mechanical stirrer;
3 – нагревательный элемент;3 - heating element;
4 – бак для теплоносителя водяной бани;4 - tank for water bath coolant;
5 – датчик температуры;5 – temperature sensor;
6 – опора;6 - support;
7 – агрегат насосный циркуляционный;7 - circulation pump unit;
8 – обратный клапан;8 - check valve;
9 – погружной датчик температуры;9 – submersible temperature sensor;
10 – компрессор;10 - compressor;
11 – кран;11 - crane;
12 – расходомер;12 – flow meter;
13 – датчик давления;13 - pressure sensor;
14 – запорная арматура;14 - shutoff valves;
15 – смотровой сегмент трубной обвязки;15 - viewing segment of piping;
16 – циркуляционный термостат;16 - circulation thermostat;
17 – линия подвода газа;17 - gas supply line;
18 – внешняя труба измерительного участка;18 - outer pipe of the measuring section;
19 – линия подачи исследуемой жидкости;19 - line for supplying the investigated liquid;
20 – обратная линия исследуемой жидкости;20 - return line of the investigated liquid;
21 – линия жидкости охлаждения;21 – cooling liquid line;
22 – измерительный участок;22 - measuring area;
23 – линия слива;23 - drain line;
24 – крышка;24 - cover;
25 – дыхательный клапан;25 - breathing valve;
26 – измерительная секция;26 - measuring section;
27 – персональный компьютер;27 - personal computer;
28 – микроконтроллер;28 - microcontroller;
29 – переходник;29 - adapter;
30 – кабель.30 - cable.
Устройство содержит ёмкость для исследуемой жидкости 1 (фиг. 1), которую используют в качестве расходного бака. Емкость для исследуемой жидкости 1выполненной в форме полого цилиндра с конусообразным дном и закреплена на расширяющей к низу кольцевой опоре 6, которая установлена в баке для теплоносителя водяной бани 4, выполненном в форме полового цилиндра. В центре нижней части емкости для исследуемой жидкости 1 выполнено отверстие, в которое установлен с возможностью съема отвод и запорная арматура 14, соединенная с линией слива 23, которая закреплена в отверстия, выполненные в боковой части опоры 6 и бака для теплоносителя водяной бани 4 через сгон. В боковой стенке емкости для исследуемой жидкости 1 выполнены отверстия, в которые установлены с возможностью съема отвод на линию подачи исследуемой жидкости 19 и отвод на обратную линию исследуемой жидкости 20. Сверху на емкость для исследуемой жидкости 1 установлена с возможностью съема крышка 24. В крышке 24 выполнены отверстия, в которые установлены с возможностью съема механическая мешалка 2, дыхательный клапан 25 и кабель 30, который соединяет погружной датчик температуры 9 с микроконтроллером 28. В нижней части бака для теплоносителя водяной бани 4 выполнено отверстие, в которое установлен с возможностью съема нагревательный элемент 3. В бак для теплоносителя водяной бани 4 помещен погружной датчик температуры 9, который соединен с микроконтроллером 28 через кабель 30. На линии подачи исследуемой жидкости 19 установлен тройник. К первому выходу тройника через запорную арматуру 14 подсоединена с возможностью съема линии слива 23. К второму выходу тройника присоединен с возможностью съема агрегат насосный циркуляционный 7, который соединен с возможностью съема с обратным клапаном 8, к обратному клапану соединена с возможностью съема первая крестовина. Первый выход которой, через запорную арматуру 14 соединен с возможностью съема с линией слива 23, второй выход которой через запорную арматуру 14 соединен с линией подвода газа 17 и компрессором 10, а третий выход которой соединен с линией подачи исследуемой жидкости 19, на которой последовательно установлены с возможностью съема расходомер 12, кран 11, запорная арматура 14, которая соединена с возможностью съема с второй крестовиной. К первому и второму выходам второй крестовины подсоединены с возможностью съема датчик температуры 5 и датчик давления 13, а к третьему выходу через переходник 29 подсоединен измерительный участок 22, к которому через переходник 29 присоединена третья крестовина. К первому и второму выходам третей крестовины подсоединены с возможностью съема датчик температуры 5 и датчик давления 13, а к третьему выходу смотровой сегмент трубной обвязки 15 и запорная арматура 14 на обратной линии исследуемой жидкости 20, которая через верхнюю часть бака для теплоносителя водяной бани 4 проходит внутрь и через отвод соединена с емкостью для исследуемой жидкости 1. Измерительная секция 26 включает измерительный участок 22, соосно и герметично закрепленный к внешней трубе измерительного участка 18 по принципу «труба в трубе» с возможностью съема переходником 29. Линия жидкости охлаждения 21 через переходники 29 соединена к обоим концам внешней трубы измерительного участка 18. На лини жидкости охлаждения 21 последовательно установлены датчик температуры 5, циркуляционный термостат 16 и датчик температуры 5. Персональный компьютер 27 подключен кабелем 30 к микроконтроллеру 28, с подключенными к нему датчикам давления, температуры и расхода посредством кабелей 30.The device contains a container for the test liquid 1 (Fig. 1), which is used as a supply tank. The container for the test liquid 1 is made in the form of a hollow cylinder with a cone-shaped bottom and is fixed on an annular support 6 that expands to the bottom, which is installed in the tank for the water bath coolant 4, made in the form of a floor cylinder. In the center of the lower part of the container for the test liquid 1, a hole is made into which a drain and shut-off valves 14 are installed with the possibility of removal, connected to the drain line 23, which is fixed in the holes made in the side part of the support 6 and the tank for the heat carrier of the water bath 4 through the squeegee . Holes are made in the side wall of the container for the test liquid 1, in which the outlet to the supply line of the test fluid 19 and the outlet to the return line of the test fluid 20 are installed with the possibility of removal. On top of the container for the test fluid 1, a cover 24 is installed with the possibility of removal. In the cover 24 holes are made in which a mechanical stirrer 2, a breathing valve 25 and a cable 30 are installed with the possibility of removal, which connects the immersion temperature sensor 9 with the microcontroller 28. A hole is made in the lower part of the tank for the heat carrier of the water bath 4, into which the heating element is installed with the possibility of removal 3. An immersion temperature sensor 9 is placed in the tank for the water bath heat carrier 4, which is connected to the microcontroller 28 via a cable 30. A tee is installed on the test liquid supply line 19. The drain line 23 is connected to the first outlet of the tee through the stop valves 14 with the possibility of removal. The first outlet of which, through the shut-off valve 14, is connected with the possibility of removal to the drain line 23, the second outlet of which, through the shut-off valve 14, is connected to the gas supply line 17 and the compressor 10, and the third output of which is connected to the supply line of the test liquid 19, on which with the possibility of removal of the flow meter 12, valve 11, shut-off valve 14, which is connected with the possibility of removal from the second cross. The temperature sensor 5 and the pressure sensor 13 are connected to the first and second outputs of the second cross with the possibility of removal, and the measuring section 22 is connected to the third output through the adapter 29, to which the third cross is connected through the adapter 29. The temperature sensor 5 and the pressure sensor 13 are connected to the first and second outlets of the third crosspiece with the possibility of removal, and to the third outlet the viewing segment of the piping 15 and the valves 14 on the return line of the test liquid 20, which passes through the upper part of the tank for the heat carrier of the water bath 4 inside and through the outlet is connected to the container for the investigated liquid 1. Measuring section 26 includes a measuring section 22, coaxially and hermetically fixed to the outer pipe of the measuring section 18 according to the "pipe in pipe" principle with the possibility of removal with an adapter 29. Cooling liquid line 21 through adapters 29 connected to both ends of the outer pipe of the measuring section 18. A temperature sensor 5, a circulation thermostat 16 and a temperature sensor 5 are installed in series on the cooling liquid line 21. The personal computer 27 is connected by cable 30 to the microcontroller 28, with pressure, temperature and flow sensors connected to it by means of cables 30.
Устройство работает следующим образом. Включается персональный компьютер 27. Удаляется крышка 24, емкость для исследуемой жидкости 1 заполняется необходимым количеством исследуемой жидкости, затем крышка 24 устанавливается обратно и включается механическая мешалка 2. Вода в баке для теплоносителя водяной бани 4 нагревается до температуры от плюс 20 °C до плюс 80 °C в зависимости от условий эксперимента и поддерживается постоянной с помощью нагревательного элемента 3. Температура воды измеряется погружным датчиком температуры 9. Данные о температуре передаются на микроконтроллер 28, а затем на персональный компьютер 27 по кабелю 30. В циркуляционном термостате 16 с выключенным режимом циркуляции температура жидкости охлаждения устанавливается в диапазоне от плюс 5 °C до плюс 80 °C в зависимости от условий эксперимента. Открывается запорная арматура 14 на линии подачи исследуемой жидкости 19 и обратной линии исследуемой жидкости 20, и включается агрегат насосный циркуляционный 7, обеспечивающий циркуляцию исследуемой жидкости с требуемым в зависимости от условий эксперимента расходом, настраиваемым краном 11. Расход исследуемой жидкости измеряется расходомером 12, а данные о расходе передаются на микроконтроллер 28, а затем на персональный компьютер 27 по кабелю 30. При стабилизации расхода и температуры исследуемой жидкости в контуре циркуляционный термостат 16 переводится в режим циркуляции, а температура охлаждающей жидкости на входе и выходе из межтрубного пространства измерительной секции 26 измеряется датчиками температуры 5, и данные передаются на микроконтроллер 28, а затем на персональный компьютер 27 по кабелю 30. The device works as follows. The personal computer 27 is turned on. The cover 24 is removed, the container for the test liquid 1 is filled with the required amount of the test liquid, then the cover 24 is installed back and the mechanical stirrer 2 is turned on. °C depending on the conditions of the experiment and is maintained constant with the help of a heating element 3. The water temperature is measured by an immersion temperature sensor 9. The temperature data is transmitted to the microcontroller 28, and then to the personal computer 27 via cable 30. In the circulation thermostat 16 with the circulation mode turned off the temperature of the cooling liquid is set in the range from plus 5 °C to plus 80 °C, depending on the conditions of the experiment. Shut-off valves 14 are opened on the supply line of the investigated liquid 19 and the return line of the investigated liquid 20, and the circulation pump unit 7 is turned on, which ensures the circulation of the investigated liquid at the required flow rate, depending on the experimental conditions, adjustable by valve 11. The flow rate of the investigated liquid is measured by the flow meter 12, and the data the flow rate is transmitted to the microcontroller 28, and then to the personal computer 27 via cable 30. When the flow rate and temperature of the test liquid in the circuit are stabilized, the circulation thermostat 16 is switched to the circulation mode, and the temperature of the coolant at the inlet and outlet of the annular space of the measuring section 26 is measured by sensors temperature 5, and the data is transmitted to the microcontroller 28, and then to the personal computer 27 via cable 30.
Далее рабочая жидкость циркуляционного термостата 16 начинает охлаждать стенку измерительного участка 22 и, соответственно, имитировать охлажденную внутреннюю поверхность нефтепромыслового оборудования, создавая температурный градиент – общепринятое условие формирование отложений парафина. На внутренней поверхности измерительного участка 22 образуются парафиноотложения, что приводит к уменьшению площади живого сечения потока исследуемой жидкости в измерительном участке 22 и к увеличению гидравлических потерь на данном участке. По степени изменения разницы давлений потока исследуемой жидкости на входе и на выходе из измерительного участка 22 определяется интенсивность образования парафиноотложений. Смотровой сегмент трубной обвязки 15 позволяет оценивать наличие взвешенных кристаллов парафина в потоке исследуемой жидкости вне измерительной секции 26. В ходе проведения эксперимента моделируются различные температурные и гидродинамические условия течения, с возможностью создания положительного, нулевого и отрицательного температурного градиента, условий циркуляции исследуемой жидкости с взвешенными в ее объеме кристаллами парафина с целью улучшения понимания основных механизмов образования парафиноотложений.Further, the working fluid of the circulation thermostat 16 begins to cool the wall of the measuring section 22 and, accordingly, imitate the cooled inner surface of the oilfield equipment, creating a temperature gradient - the generally accepted condition for the formation of paraffin deposits. Paraffin deposits are formed on the inner surface of the measuring section 22, which leads to a decrease in the free cross-sectional area of the flow of the investigated liquid in the measuring section 22 and to an increase in hydraulic losses in this section. According to the degree of change in the pressure difference of the flow of the investigated liquid at the inlet and outlet of the measuring section 22, the intensity of the formation of paraffin deposits is determined. The viewing segment of the piping 15 makes it possible to evaluate the presence of suspended paraffin crystals in the flow of the investigated liquid outside the measuring section 26. During the experiment, various temperature and hydrodynamic flow conditions are simulated, with the possibility of creating a positive, zero and negative its volume with paraffin crystals in order to improve understanding of the main mechanisms for the formation of paraffin deposits.
По окончании проведения исследования процесса образования парафиноотложений циркуляция жидкости охлаждения прекращается, а сама рабочая жидкость циркуляционного термостата 16 удаляется из измерительной секции 26, линии жидкости охлаждения 21. Выключаются агрегат насосный циркуляционный 7, механическая мешалка 2, нагревательный элемент 3, а регулировочный кран 11 устанавливается в крайнее открытое положение. Крышка 24 удаляется. Исследуемая жидкость сливается в дренажную емкость (на фигуре не указана) через линию слива 23 путем открытия установленной на ней запорной арматуры 14. Затем запорная арматура 14 на линии подачи исследуемой жидкости 19 и обратной линии исследуемой жидкости 20 закрывается и происходит демонтаж измерительной секции 26 с последующим сбором парафиноотложений для дальнейшего исследования. Далее измерительная секция 26 устанавливается обратно и производится продувка замкнутого контура циркуляции исследуемой жидкости из компрессора 10 путем открытия запорной арматуры 14 на линии подвода газа 17 с предшествующем открытием запорной арматуры 14 на линии подачи исследуемой жидкости 19 и обратной линии исследуемой жидкости 20 и закрытием запорной арматуры линии 14 на линии слива 23. При необходимости перед продувкой может быть произведена циркуляция горячего раствора ПАВ по аналогии с исследуемой жидкости, с целью удаления остатков твердого парафина из замкнутого контура циркуляции исследуемой жидкости.Upon completion of the study of the formation of paraffin deposits, the circulation of the cooling liquid stops, and the working liquid of the circulation thermostat 16 itself is removed from the measuring section 26, the cooling liquid line 21. The circulation pump unit 7, the mechanical stirrer 2, the heating element 3 are turned off, and the control valve 11 is installed in extreme open position. The cover 24 is removed. The investigated liquid is drained into the drainage tank (not shown in the figure) through the drain line 23 by opening the stop valves 14 installed on it. collection of paraffin deposits for further research. Next, the measuring section 26 is installed back and the closed circulation circuit of the investigated liquid is purged from the compressor 10 by opening the shut-off valves 14 on the gas supply line 17 with the previous opening of the shut-off valves 14 on the supply line of the investigated liquid 19 and the return line of the investigated liquid 20 and closing the shut-off valves of the line 14 on the drain line 23. If necessary, before purging, a hot surfactant solution can be circulated, similar to the test liquid, in order to remove residual solid paraffin from the closed circulation loop of the test liquid.
Стенд обеспечивает возможность моделирования различных условий для исследования основных механизмов образования парафиноотложений и факторов, влияющих на интенсивность формирования отложений, не только за счет одной оценки интенсивности образования слоя отложений, но и благодаря возможности визуальной оценки поведения взвешенных в потоке кристаллов парафина. The stand provides the ability to simulate various conditions for studying the main mechanisms of paraffin formation and factors affecting the intensity of deposits formation, not only due to one assessment of the intensity of formation of a layer of deposits, but also due to the possibility of visually evaluating the behavior of paraffin crystals suspended in the flow.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2801782C1 true RU2801782C1 (en) | 2023-08-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU151950U1 (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS |
| CN105954490B (en) * | 2016-04-25 | 2017-10-13 | 中国石油大学(华东) | A kind of dynamic wax control result evaluation method of tungsten alloy coating oil pipe |
| CN105277467B (en) * | 2014-07-11 | 2018-03-20 | 中国石油化工股份有限公司 | Detect the device and its detection method of feedstock oil mobile performance |
| RU2650727C1 (en) * | 2017-07-04 | 2018-04-17 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for research of transportation processes of black and bituminous oil |
| RU2677073C1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-01-15 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105277467B (en) * | 2014-07-11 | 2018-03-20 | 中国石油化工股份有限公司 | Detect the device and its detection method of feedstock oil mobile performance |
| RU151950U1 (en) * | 2015-01-21 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS |
| CN105954490B (en) * | 2016-04-25 | 2017-10-13 | 中国石油大学(华东) | A kind of dynamic wax control result evaluation method of tungsten alloy coating oil pipe |
| RU2650727C1 (en) * | 2017-07-04 | 2018-04-17 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for research of transportation processes of black and bituminous oil |
| RU2677073C1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-01-15 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Santos G., Daraboina N., Sarica C. Dynamic Microscopic Study of Wax Deposition: Particulate Deposition // Energy Fuels. - 2021. - N35. - 12065-12074 p. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110208500B (en) | Crude oil pipeline wax sediment pipe cleaning simulation experiment method | |
| CN108862468B (en) | Oil-water separation test device depending on gravity backflow | |
| CN106840975B (en) | Device and method for monitoring undercurrent exchange flux | |
| CN110160902B (en) | Detachable annular gas-liquid-solid erosive wear combined test device | |
| CN105158293B (en) | For the heat transfer of oil refining apparatus oil sealing water cooler and scale-inhibiting properties Visualizing Test System | |
| CN104897188B (en) | A kind of method and experimental provision for analyzing drainage pipeline alluvial characteristic | |
| CN110542649B (en) | Multifunctional liquid single-phase flow flowing corrosion testing loop | |
| RU151950U1 (en) | HYDRODYNAMIC STAND FOR TESTING ANTI-TURBULENT ADDITIVES FOR OIL AND OIL PRODUCTS | |
| CN110346403A (en) | A kind of visualization fluid phase change observation device and method | |
| RU2629884C1 (en) | Unit for efficiency estimation of hydraulic resistance decreasing agents | |
| RU2641337C1 (en) | Stand for simulating process of inclined-directed gas-liquid flows | |
| RU2801782C1 (en) | Stand for studying the process of formation of asphalt-resin and paraffin deposits | |
| KR101431531B1 (en) | Apparatus for simulating oil pipeline | |
| RU2677073C1 (en) | Stand for the study of hydrocarbon liquids with complex rheological properties | |
| RU2650727C1 (en) | Stand for research of transportation processes of black and bituminous oil | |
| RU118354U1 (en) | STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS | |
| RU202556U1 (en) | LABORATORY RESEARCH CIRCULATION STAND FOR TESTING METHODS OF ANTI-SEDIMENTATION AND CORROSION IN THE COLUMN OF PUMP AND COMPRESSOR PIPES | |
| RU131165U1 (en) | STAND FOR EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF PHYSICAL AND CHEMICAL IMPACT ON THE FLOW OF WATER, OIL, GAS AND GAS CONDENSATE | |
| RU2671013C1 (en) | Method and installation for measuring liquid and gas components of oil, gas and gas-condensate wells | |
| RU2659747C1 (en) | Stand for research of agents for reducing hydraulic resistance during transportation of oil or oil products through a pipeline | |
| CN202361612U (en) | Temperature control device for circuit experimental fluid | |
| RU2802764C1 (en) | Laboratory test bench for reproducing operating conditions inside a tubing string submerged in an oil well during testing various methods to counter corrosion and sedimentation | |
| RU131078U1 (en) | STAND FOR RESEARCH OF CONDITIONS OF LIFT LIFT WITH USE OF GAS | |
| RU181217U1 (en) | A device for studying the dynamics of paraffin deposition | |
| RU48581U1 (en) | INSTALLATION FOR MODELING NATURAL CONDITIONS FOR WORKING GAS, GAS-CONDENSATE AND OIL DEPOSITS |