一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:11138363 阅读:193 留言:0更新日期:2015-03-12 17:15
本发明专利技术提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法。该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵;优选所述装置还设置温度计和压力计。本发明专利技术还提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法。本发明专利技术提供的装置及方法可用于模拟井下高温高压环境下缓蚀剂的扩散过程,监测油井缓蚀剂动态扩散过程中不同井深处的腐蚀速率及缓蚀剂浓度变化情况,给缓蚀剂在井下分布情况及扩散规律的研究提供依据,同时有助于缓蚀剂的性能评价,进而能够更精确地对缓蚀剂在油气田实际工况下的扩散规律和使用效果进行评价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置及方法,属于腐蚀监测领域。
技术介绍
在油气开采过程中,由于高流速和各种腐蚀介质的作用,井下工具常遭到严重腐蚀,造成巨大经济损失,因此采取相应的管道防腐措施十分重要。目前我国油井井下管柱防腐措施以油套环空投加缓蚀剂为主。缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境介质中,可通过在金属表面或表面附近的作用,对金属表面起到防护作用的物质。研究和实践表明,缓蚀剂保护技术作为一种经济有效的金属腐蚀控制方法,特别适合于油气开采的井下管柱防腐。国内外为了研发和筛选高效的缓蚀剂,通过实验形成了一些评价方法。目前油井缓蚀剂的常规室内评价方法包括静态腐蚀挂片法、含铁测量法和电化学测试法。通过以上方法评价油井缓蚀剂,一般是使用油井产出水在室内静态状态下进行腐蚀实验,进而得出缓蚀剂的缓蚀率。然而实际的油井环境为高温高压环境,且产出水在油套管中是不停流动的,这种使用环境的差异使得所测缓蚀率的实验数值与油气田实际工况下的数值误差较大,无法更精确地指导缓蚀剂在实际油气开采过程中的投放与应用。其次,现有的用于缓蚀剂评价的实验设备无法对缓蚀剂扩散过程中不同井深位置的腐蚀速率进行监测,也不能对扩散过程中不同深度下的缓蚀剂浓度进行测试。综上分析,目前缺乏一种能够模拟油气田实际工况环境下缓蚀剂扩散过程,并针对缓蚀剂在油筒体中的扩散规律进行有效测试和分析的实验设备。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置。该装置可用于模拟井下高温高压环境下缓蚀剂的扩散过程,监测油井缓蚀剂动态扩散过程中不同井深处的腐蚀速率及缓蚀剂浓度变化情况。本专利技术的目的还在于提供一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测方法。为达到上述目的,本专利技术提供了一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置,其中,该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵;所述压力容器外部设置将压力容器内外连通的出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管;压力容器内还设置油井设备和加热装置;优选所述油管的下端口与所述位于压力容器最底部的监测口接管处于同一高度;所述槽体通过管路经由水泵分别与压力容器的出液口接管、进料口接管、液位控制口接管相连接;优选所述压力容器为圆筒形;所述出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管设置阀门;优选所述装置还设置温度计和压力计,上述压力容器用于模拟缓蚀剂在高温高压油筒体中的扩散过程,并设有腐蚀速率监测口和取样口。在本专利技术的优选实施例中,上述油井设备为油管,加热装置为电加热器。根据本专利技术所述的装置,出液口接管分别设置在压力容器的顶部和侧面的下端;所述进料口接管设置在压力容器侧面的上端;所述监测口接管设置在压力容器侧面的下端,优选设置在进料口接管下方,还优选所述监测口接管为3-6个,更优选为4个;所述液位控制口接管设置在压力容器侧面的上端,优选设置在与进料口接管相对的位置;所述取样口接管设置在压力容器侧面的下端,优选设置在液位控制口接管的下方,还优选所述取样口接管为3-6个,更优选为4个;优选所述压力计设置在液位控制口接管上。在本专利技术的优选实施例中,压力容器为圆柱筒体,其上端的两侧分别焊接有加料口接管和液位控制口接管,该液位控制口接管的中部上端开有压力计螺纹孔,用于安装压力计,可通过压力计显示压力容器内部的压力数值,将设置在压力容器顶部的出液口接管定义为上出液口接管,设置在压力容器侧面下端的出液口接管定义为下出液口接管;加料口接管正下方设有相同的监测口接管,最底部的监测口接管正下方设有进液口接管;上述监测口接管的个数及间距可根据现场作业需要进行选择,在本专利技术的优选实施例中,油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置等间距设有4个监测口接管。液位控制口接管下方设有相同的取样口接管,最底部的取样口接管正下方设有下出液口接管,取样口接管的个数及间距可根据现场作业需要进行选择,在本专利技术的优选实施例中,油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置等间距设有4个取样口接管,监测口接管及取样口接管采取等间距设置,便于实验数据的记录与处理;压力容器前部的中间位置设有温度计接管,该温度计接管的端口设有内螺纹,通过螺纹连接安装温度计,温度计用于显示筒体内部的温度数值;上述加料口接管、液位控制口接管、监测口接管、进液口接管、上出液口接管和下出液口接管的端口均设有外螺纹,通过螺纹连接分别安装有相同的阀门;加料口接管安装的阀门用于控制缓蚀剂和原油的输入;液位控制口接管安装的阀门用于控制筒体内的液位高度,同时释放筒体内的气体,以调节筒体内部的压力;可将多通道腐蚀在线监测仪的测量探头通过监测口接管上阀门的螺纹孔旋入筒体中,以进行腐蚀速率监测;进液口接管安装的阀门用于控制油田产出水的注入;通过打开安装在下出液口接管的阀门可释放筒体内的所有液体;为便于控制取样,在本专利技术的优选实施例中,上述取样口接管的端口设有内螺纹,通过螺纹连接安装有水龙头,取样口接管通过安装在其端部的水龙头可对筒体内的液体进行取样,用于测量样液的浓度。在本专利技术的优选实施例中,上述管路包括输入管路和输出管路;上述输入管路包括加料口三通管、缓蚀剂输出长管、原油输出长管、缓蚀剂输入短管和原油输入短管;加料口三通管与加料口接管上的阀门通过螺纹连接,加料口三通管两侧通过螺纹连接分别与缓蚀剂输出长管和原油输出长管连接;缓蚀剂输出长管和原油输出长管的底端分别与第一水泵和第二水泵的出水口联通;缓蚀剂输入短管和原油输入短管分别与所述第一水泵和第二水泵的入水口连接;缓蚀剂输入短管和原油输入短管的末端均设有外螺纹,通过所述缓蚀剂槽螺纹孔和原油槽螺纹孔分别与缓蚀剂槽和原油槽联通;打开加料口接管上的阀门,可通过第一水泵和第二水泵分别将缓蚀剂槽和原油槽中的缓蚀剂和原油输入到筒体中。上述输出管路包括第一输出管、第二输出管、上部三通管、第三输出管、下部三通管、第四输出管及第五输出管;第一输出管的两端通过螺纹连接分别与上出液口接管上的阀门和上部三通管的上端口相联通;上部三通管的下端口及另一端口通过螺纹连接分别与第三输出管和第二输出管相联通;第二输出管的另一端口通过螺纹连接与液位控制口接管上的阀门相联通;第三输出管的下端口通过螺纹连接与下部三通管的上端口相联通;下部三通管的下端口通过螺纹连接与第五输出管相联通;下部三通管的另一端口通过螺纹连接与第四输出管相联通;第四输出管的另一端口通过螺纹连接与下出液口接管上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置,其中,该装置包括压力容器、槽体、管路和水泵;所述压力容器外部焊接有将压力容器内外连通的出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管;压力容器内还设置有油管和加热装置;所述槽体通过管路经由水泵分别与压力容器的出液口接管、进料口接管、液位控制口接管相连接;所述出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管设置阀门;优选所述油管的下端口与所述位于压力容器最底部的监测口接管处于同一高度;优选所述压力容器为圆柱筒体;优选所述装置还设置温度计和压力计。

【技术特征摘要】
1.一种油井缓蚀剂动态扩散腐蚀监测装置,其中,该装置包括压力容器、槽体、
管路和水泵;
所述压力容器外部焊接有将压力容器内外连通的出液口接管、监测口接管、进料
口接管、液位控制口接管和取样口接管;
压力容器内还设置有油管和加热装置;
所述槽体通过管路经由水泵分别与压力容器的出液口接管、进料口接管、液位控
制口接管相连接;
所述出液口接管、监测口接管、进料口接管、液位控制口接管和取样口接管设置
阀门;
优选所述油管的下端口与所述位于压力容器最底部的监测口接管处于同一高度;
优选所述压力容器为圆柱筒体;
优选所述装置还设置温度计和压力计。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述出液口接管分别设置在压力容器的
顶部和侧面的下端;所述进料口接管设置在压力容器侧面的上端;所述监测口接管设
置在压力容器侧面的下端,优选设置在进料口接管下方,还优选所述监测口接管为
3-6个,更优选为4个;所述液位控制口接管设置在压力容器侧面的上端,优选设置
在与进料口接管相对的位置;所述取样口接管设置在压力容器侧面的下端,优选设置
在液位控制口接管的下方,还优选所述取样口接管为3-6个,更优选为4个;
优选所述压力计设置在液位控制口接管上。
3.根据权利要求1所述的装置,其中,所述压力容器顶部设置可开启的密封端
盖;优选所述端盖为一端开口的圆柱形结构;还优选所述端盖通过螺纹或螺栓与压力
容器的筒体部分密封连接。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,所述槽体包括废液槽、原油槽和缓蚀剂
槽。
5.根据权利要求4所述的装置,其中,所述原油槽和缓蚀剂槽分别通过管路经
由水泵与进料口接管连接,其中优选进料口接管为一个,所述原油槽和缓蚀剂槽分别
经过管路、水泵并通过三通管与进料口接管连接;所述废液槽通过管路分别与出液口
接管和液位控制口接管连接;其中优选是通过两个三通管经由管路分别与两个出液口
接管和液位控制口接管连接。
6.根据权利要求1所述的装置,其中,油井设备设置在压力容器顶部的内侧;
加热装置设置在压力容器底...

【专利技术属性】
技术研发人员:王炳英尹宇侯振波张文龙司姗姗
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司中国石油大学华东
类型:发明
国别省市:北京;11

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