多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，涉及腐蝕速率測試【技術領域】，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，氣液混合物注入管路還與預熱器連接，高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路。本實用新型能夠解決現有技術中反應釜中環境為靜態環境，造成腐蝕試驗僅能在靜態環境中測試，難以模擬井下的動態環境，測試的數據不夠準確，且通過在反應釜中設置掛片的測量方式速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率的問題。
【專利說明】 多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及腐蝕速率測試【技術領域】，尤其涉及一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置。
【背景技術】
[0002]火燒油層采油是一種有效的提高采油率的技術，相比于蒸汽驅采油技術，其能夠在更苛刻的地層條件下應用，因而是開采稠油和殘余油等的一種熱采技術。在火燒油層的采油工藝過程中，注入井和生產井的高溫高壓環境十分惡劣。例如，注入井在點火過程中(例如電點火)，點火的溫度一般在450°C左右，注入井的油層段的井筒會出現一段時間的高溫。另外，向注入井注入的空氣中會攜帶一定量的水分，那么，水、氧氣和井筒的鋼材在高溫條件下，會發生嚴重的電化學腐蝕，注入井的管柱在高溫、高腐蝕條件下可能會變形甚至毀壞。此外，生產井在采油過程中，因尾氣含有腐蝕氣體(二氧化碳、硫化氫、氧氣的混合物)，并且攜帶一定量的水分，形成的混合流體將對生產井的鋼材產生腐蝕，并且隨著火線推進，排放的尾氣量和圍棋溫度均逐漸上升，對鋼材的腐蝕程度將會加大。
[0003]目前，為了研究高溫高壓下的氣液混合中的鋼材的腐蝕速率，一般的腐蝕試驗均采用掛片法，即將待測的金屬片放入靜態的腐蝕速率測試裝置中的反應釜中進行緩慢腐蝕，并在緩慢腐蝕后根據金屬片的質量變化確定腐蝕速率。可見，當前的反應釜中環境為靜態環境，造成腐蝕試驗僅能在靜態環境中測試，難以模擬井下的動態環境，測試的數據不夠準確，且通過在反應釜中設置掛片的測量方式速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率。
實用新型內容
[0004]本實用新型實施例提供一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，以解決現有技術中反應釜中環境為靜態環境，造成腐蝕試驗僅能在靜態環境中測試，難以模擬井下的動態環境，測試的數據不夠準確，且通過在反應釜中設置掛片的測量方式速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率的問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入所述高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；所述高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，所述氣液混合物注入管路還與所述預熱器連接，所述高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路；
[0007]所述氣液混合物注入管路用于將預熱器預熱后的氣液混合物注入到所述高溫高壓反應釜中；
[0008]所述磁力攪拌機構用于對所述氣液混合物進行攪拌；
[0009]所述氣液混合物排出管路用于將氣液混合物排出，以在所述高溫高壓反應釜中形成氣液混合物流體；
[0010]所述高溫高壓反應釜包括一保護套體，所述保護套體由上保護套和下保護套組成；
[0011]在所述保護套體之中設置有一反應釜筒體；
[0012]在所述反應釜筒體內掛載有金屬掛片，并設置有反應釜內部測溫探頭；在所述反應釜筒體內還插入有電感探針測試儀的電感探針以及所述磁力攪拌機構的攪拌棒；
[0013]在所述反應釜筒體的側面分別連接有所述氣液混合物注入管路和氣液混合物排出管路；在所述反應釜筒體的側面還設置有用于為反應釜筒體加熱的加熱管和用于測量反應釜外側溫度的反應釜控溫探頭，所述加熱管外部包裹有加熱套；在所述反應釜筒體的側面環繞有第二冷卻水管路；
[0014]在所述反應釜筒體的上側設置有用于蓋住所述反應釜筒體的上蓋，在所述上蓋外側設置有上法蘭蓋；
[0015]在所述反應釜筒體的下側設置有用于支撐所述反應釜筒體的反應釜支撐架，所述反應釜支撐架固定在所述下保護套上。
[0016]進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的帶桿活塞水容器和帶桿活塞油容器；所述帶桿活塞水容器連接有第一平流泵，所述帶桿活塞油容器連接有第二平流泵；在所述攪拌裝置與帶桿活塞水容器之間的連接管路上設置有第一流量調節閥，在所述攪拌裝置與帶桿活塞油容器之間的連接管路上設置有第二流量調節閥；所述第一平流泵與水池連接以從水池中抽水；所述第二平流泵與油存儲裝置連接以從油存儲裝置中抽取石油。
[0017]進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的高壓氣體儲罐、氣體增壓泵、空氣壓縮機、空氣儲罐、試驗氣體儲罐、驅動閥、進氣閥以及出氣閥；其中，所述空氣壓縮機依次連接所述空氣儲罐、驅動閥以及氣體增壓泵；所述試驗氣體儲罐通過所述進氣閥與所述氣體增壓泵連接；所述氣體增壓泵通過所述出氣閥與所述高壓氣體儲罐連接。
[0018]進一步的，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括設置在所述高壓氣體儲罐與所述攪拌裝置之間的連接路徑上的氣體流量控制器。
[0019]另外，在所述磁力攪拌機構的外壁設置有第一冷卻水管路，所述第一冷卻水管路通過一第一循環泵與一冷卻水箱連接。
[0020]另外，所述第二冷卻水管路設置在所述高溫高壓反應釜的外側，所述第二冷卻水管路通過一第二循環泵與所述冷卻水箱連接。
[0021]進一步的，所述氣液混合物排出管路連接有回壓閥，所述回壓閥分別連接回壓容器和氣液分離器，所述回壓容器還連接有回壓泵；所述氣液分離器與一廢液存儲裝置連接；所述回壓泵與一廢氣存儲裝置連接。
[0022]進一步的，在所述預熱器和所述高溫高壓反應釜的連接管路上設置有反應釜壓力計和安全閥。
[0023]進一步的，所述磁力攪拌機構的上端設置有用于驅動所述磁力攪拌機構的伺服電機。
[0024]具體的，所述高溫高壓反應釜的材料為鎳-鑰-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。
[0025]此外，所述上蓋外側還設置有反向膨脹壓緊裝置。
[0026]此外，所述氣體增壓泵為高壓恒流泵。
[0027]本實用新型實施例提供的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入所述高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；所述高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，所述氣液混合物注入管路還與所述預熱器連接，所述高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路；所述氣液混合物注入管路能夠將預熱器預熱后的氣液混合物注入到所述高溫高壓反應釜中；所述磁力攪拌機構能夠對所述氣液混合物進行攪拌；所述氣液混合物排出管路能夠將氣液混合物排出，從而在所述高溫高壓反應釜中形成氣液混合物流體，進而模擬了動態環境。所述電感探針測試儀能夠通過插入所述高溫高壓反應釜的電感探針的電感變化，確定所述氣液混合物腐蝕電感探針中的待檢測金屬的腐蝕速率，通過電感探針測試儀的電感變化,確定所述氣液混合物腐蝕電感探針中的待檢測金屬的腐蝕速率，測量的速度較快，能夠實時獲取各時間段的腐蝕速率，且通過電感變化確定的腐蝕速率較為準確。可見,本申請解決了現有技術中的腐蝕試驗僅能在靜態環境中測試，難以模擬井下的動態環境，測試的數據不夠準確，且測量的速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本實用新型實施例中的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置的結構示意圖一；
[0030]圖2為本實用新型實施例中的高溫高壓反應釜的結構示意圖；
[0031]圖3為本實用新型實施例中的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置的結構示意圖二。
【具體實施方式】
[0032]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0033]本實用新型實施例提供一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置10，如圖1所示，包括氣液攪拌裝置101、預熱器102、連接有磁力攪拌機構103的高溫高壓反應釜104以及伸入高溫高壓反應釜104的電感探針測試儀105。另外，高溫高壓反應釜104的上端連接有氣液混合物注入管路106，氣液混合物注入管路106還與預熱器102連接，高溫高壓反應釜104的下端連接有氣液混合物排出管路107。
[0034]其中，氣液混合物注入管路106可以將預熱器102預熱后的氣液混合物注入到高溫高壓反應釜104中。
[0035]該磁力攪拌機構103可以對氣液混合物進行攪拌。
[0036]氣液混合物排出管路107可以將氣液混合物排出。這樣，通過氣液混合物注入管路106將氣液混合物從高溫高壓反應釜104上端注入，通過磁力攪拌機構103攪拌，并通過氣液混合物排出管路107將氣液混合物排出，能夠在高溫高壓反應釜104中形成氣液混合物流體，從而形成氣液混合物動態環境。
[0037]進一步的，如圖2所示,該高溫高壓反應爸104包括一保護套體139,該保護套體139由上保護套140和下保護套141組成。
[0038]在保護套體139之中設置有一反應釜筒體142。
[0039]在該反應釜筒體142內掛載有金屬掛片143，并設置有反應釜內部測溫探頭144。在該反應爸筒體142內還插入有電感探針測試儀105的電感探針145以及磁力攪拌機構103的攪拌棒146。
[0040]另外，如圖2所示，在反應釜筒體142的側面分別連接有氣液混合物注入管路106和氣液混合物排出管路107。在該反應釜筒體142的側面還設置有用于為反應釜筒體142加熱的加熱管147和用于測量反應釜外側溫度的反應釜控溫探頭148，該加熱管147外部包裹有加熱套149。另外，第二冷卻水管路128環繞在反應釜筒體142側面。
[0041]在反應爸筒體142的上側設置有用于蓋住反應爸筒體的上蓋150,在上蓋150外側設置有上法蘭蓋151。
[0042]在反應釜筒體142的下側設置有用于支撐反應釜筒體142的反應釜支撐架152，反應釜支撐架152固定在下保護套141上。
[0043]值得說明的是，該高溫高壓反應釜104的材料為鎳-鑰-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。該鎳-鑰-鉻-鐵-鎢系鎳基合金較為耐腐蝕，能夠承受較高的壓力和溫度，例如50MPa的工作壓力和500°C的工作溫度。
[0044]另外，該上蓋150外側還可以設置有反向膨脹壓緊裝置(圖中未示出)。通過反向膨脹壓緊裝置能夠將上蓋150壓緊，避免高溫高壓反應釜104在高溫高壓環境下泄露。
[0045]另外，如圖2所示，在該反應釜筒體142與上蓋150之間還設置有密封圈153。
[0046]進一步的，如圖3所示，該多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置10還包括與攪拌裝置101連接的帶桿活塞水容器108和帶桿活塞油容器109。該帶桿活塞水容器108連接有第一平流泵110，帶桿活塞油容器109連接有第二平流泵111。在攪拌裝置101與帶桿活塞水容器108之間的連接管路上設置有第一流量調節閥112，在攪拌裝置101與帶桿活塞油容器109之間的連接管路上設置有第二流量調節閥113。該第一平流泵110與水池114連接以從水池114中抽水。第二平流泵111與油存儲裝置115連接以從油存儲裝置115中抽取石油。
[0047]另外，如圖3所示，該多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置10還包括與攪拌裝置101連接的高壓氣體儲罐116、氣體增壓泵117、空氣壓縮機118、空氣儲罐119、試驗氣體儲罐120、驅動閥121、進氣閥122以及出氣閥123。其中，空氣壓縮機118依次連接空氣儲罐119、驅動閥121以及氣體增壓泵117。試驗氣體儲罐120通過進氣閥122與氣體增壓泵117連接。氣體增壓泵117通過出氣閥123與高壓氣體儲罐116連接。
[0048]該氣體增壓泵117可以為高壓恒流泵，但不僅局限于此。
[0049]另外，如圖3所示，該多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置10還包括設置在高壓氣體儲罐116與攪拌裝置101之間的連接路徑上的氣體流量控制器124。
[0050]另外，如圖3所示，該第一冷卻水管路125設置在磁力攪拌機構103的外壁，該第一冷卻水管路125通過一第一循環泵126與一冷卻水箱127連接。
[0051 ] 另外，如圖3所示，在高溫高壓反應釜104的外側設置有第二冷卻水管路128，第二冷卻水管路128通過一第二循環泵129與冷卻水箱127連接。
[0052]進一步的，如圖3所示，該氣液混合物排出管路107連接有回壓閥130，回壓閥130分別連接回壓容器131和氣液分離器132，該回壓容器131還連接有回壓泵133。該氣液分離器132與一廢液存儲裝置134連接，該回壓泵133與一廢氣存儲裝置135連接。
[0053]進一步的，如圖3所示，在預熱器102和高溫高壓反應釜104的連接管路上設置有反應釜壓力計136和安全閥137。
[0054]進一步的，如圖2所示，該磁力攪拌機構103的上端設置有用于驅動磁力攪拌機構103的伺服電機138。
[0055]本實用新型實施例提供的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，氣液混合物注入管路還與預熱器連接，高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路；氣液混合物注入管路能夠將預熱器預熱后的氣液混合物注入到高溫高壓反應釜中；磁力攪拌機構能夠對氣液混合物進行攪拌；氣液混合物排出管路能夠將氣液混合物排出，從而在高溫高壓反應釜中形成氣液混合物流體，進而模擬了動態環境。電感探針測試儀能夠通過電感探針的電感變化，確定氣液混合物腐蝕電感探針中的待檢測金屬的腐蝕速率，通過電感探針測試儀的電感變化，確定氣液混合物腐蝕電感探針中的待檢測金屬的腐蝕速率，測量的速度較快，能夠實時獲取各時間段的腐蝕速率，且通過電感變化確定的腐蝕速率較為準確。可見，本申請解決了現有技術中的腐蝕試驗僅能在靜態環境中測試，難以模擬井下的動態環境，測試的數據不夠準確，且測量的速度較慢，只能得到一段較長時間的平均腐蝕速率的問題。
[0056]本實用新型中應用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【權利要求】
1.一種多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，包括氣液攪拌裝置、預熱器、連接有磁力攪拌機構的高溫高壓反應釜以及伸入所述高溫高壓反應釜的電感探針測試儀；所述高溫高壓反應釜的上端連接有氣液混合物注入管路，所述氣液混合物注入管路還與所述預熱器連接，所述高溫高壓反應釜的下端連接有氣液混合物排出管路； 所述氣液混合物注入管路用于將預熱器預熱后的氣液混合物注入到所述高溫高壓反應釜中；所述磁力攪拌機構用于對所述氣液混合物進行攪拌；所述氣液混合物排出管路用于將氣液混合物排出，以在所述高溫高壓反應釜中形成氣液混合物流體； 所述高溫高壓反應爸包括一保護套體，所述保護套體由上保護套和下保護套組成； 在所述保護套體之中設置有一反應釜筒體； 在所述反應釜筒體內掛載有金屬掛片，并設置有反應釜內部測溫探頭；在所述反應釜筒體內還插入有電感探針測試儀的電感探針以及所述磁力攪拌機構的攪拌棒； 在所述反應釜筒體的側面分別連接有所述氣液混合物注入管路和氣液混合物排出管路；在所述反應釜筒體的側面還設置有用于為反應釜筒體加熱的加熱管和用于測量反應釜外側溫度的反應釜控溫探頭，所述加熱管外部包裹有加熱套；在所述反應釜筒體的側面環繞有第二冷卻水管路； 在所述反應釜筒體的上側設置有用于蓋住所述反應釜筒體的上蓋，在所述上蓋外側設置有上法蘭蓋； 在所述反應釜筒體的下側設置有用于支撐所述反應釜筒體的反應釜支撐架，所述反應釜支撐架固定在所述下保護套上。
2.根據權利要求1所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的帶桿活塞水容器和帶桿活塞油容器；所述帶桿活塞水容器連接有第一平流泵，所述帶桿活塞油容器連接有第二平流泵；在所述攪拌裝置與帶桿活塞水容器之間的連接管路上設置有第一流量調節閥，在所述攪拌裝置與帶桿活塞油容器之間的連接管路上設置有第二流量調節閥；所述第一平流泵與水池連接以從水池中抽水；所述第二平流泵與油存儲裝置連接以從油存儲裝置中抽取石油。
3.根據權利要求1所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括與所述攪拌裝置連接的高壓氣體儲罐、氣體增壓泵、空氣壓縮機、空氣儲罐、試驗氣體儲罐、驅動閥、進氣閥以及出氣閥；其中，所述空氣壓縮機依次連接所述空氣儲罐、驅動閥以及氣體增壓泵；所述試驗氣體儲罐通過所述進氣閥與所述氣體增壓泵連接；所述氣體增壓泵通過所述出氣閥與所述高壓氣體儲罐連接。
4.根據權利要求3所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置還包括設置在所述高壓氣體儲罐與所述攪拌裝置之間的連接路徑上的氣體流量控制器。
5.根據權利要求1-4任一項所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，在所述磁力攪拌機構的外壁設置有第一冷卻水管路，所述第一冷卻水管路通過一第一循環泵與一冷卻水箱連接。
6.根據權利要求5所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述第二冷卻水管路設置在所述高溫高壓反應釜的外側，所述第二冷卻水管路通過一第二循環泵與所述冷卻水箱連接。
7.根據權利要求6所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述氣液混合物排出管路連接有回壓閥，所述回壓閥分別連接回壓容器和氣液分離器，所述回壓容器還連接有回壓泵；所述氣液分離器與一廢液存儲裝置連接；所述回壓泵與一廢氣存儲裝置連接。
8.根據權利要求7所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，在所述預熱器和所述高溫高壓反應釜的連接管路上設置有反應釜壓力計和安全閥。
9.根據權利要求8所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述磁力攪拌機構的上端設置有用于驅動所述磁力攪拌機構的伺服電機。
10.根據權利要求9所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于， 所述高溫高壓反應釜的材料為鎳-鑰-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。
11.根據權利要求10所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，在所述上蓋外側還設置有反向膨脹壓緊裝置。
12.根據權利要求11所述的多相介質高溫高壓腐蝕速率測試裝置，其特征在于，所述氣體增壓泵為高壓恒流泵。
【文檔編號】G01N17/00GK204116196SQ201420554167
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】張洪君, 于曉聰, 張成博, 闞長賓, 盧麗絲, 崔冠麟 申請人:中國石油天然氣股份有限公司