【技术实现步骤摘要】
含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置及测试方法
本专利技术涉及冲刷腐蚀领域,具体涉及一种含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置及测试方法。
技术介绍
地热作为一种新型洁净资源和能源,广泛应用于各行各业。利用地热井开采地热资源是当下利用地热资源最主要的手段。地热井在生产过程中会出现出砂的现象,携砂地下水会对地热井筒的井壁造成冲刷腐蚀,从而加剧地热井筒的腐蚀,影响地热井使用寿命。现有技术中,冲刷腐蚀一般采用旋转式、喷射式和管流式实验装置。旋转式实验装置因为砂粒的沉积作用,测量腐蚀速率随含砂量的变化不明显,因此不太适用于研究含砂量对冲刷腐蚀行为的影响,而管流式装置有占用面积大,费用高等缺点。而传统喷射式装置一般没有考虑冲刷材料的温度,而地热井筒随着深度的增加,井壁的温度也会增加,因此无法很好地模拟地热井筒井壁的温度;并且,在做含砂实验时,如果含砂浓度较高、砂粒粒径较大的情况下,砂粒进入泵内,容易对泵造成损坏,从而降低实验装置的使用寿命。
技术实现思路
为了克服现有上述
技术介绍
的不足,本专利技术提出含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置及测试方法。本专利技术采用的喷射式冲刷腐蚀装置能够避免在进行含砂实验时,砂粒对主要实验设备造成损害,且能精准控制含砂量、流速、流体温度以及材料温度,可模拟地热井筒不同井位井壁的温度,经过该处流体的流速、温度及含砂量,并且便于与电化学工作站相连,能够实现实时电化学参数测量。为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案为:一种含砂条件下模 ...
【技术保护点】
1.一种含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:包括供液组件、供砂组件、混合室(4)、输送管道及测试组件;所述供砂组件与混合室(4)连接,用于向混合室(4)内充入砂粒;所述供液组件与混合室(4)连接,用于向混合室(4)内充入液体;所述混合室(4)用于将充入其中的砂粒及液体混合;所述输送管道上沿输送方向依次设有调节阀门(7)、流量计(8)及加热环(9),所述输送管道的一端连接有喷嘴(10),输送管道的另一端与混合室(4)连接,用于将混合室(4)混合的砂粒及液体输送至喷嘴(10);/n所述测试组件包括喷射室(11)、可加热测试平台及电化学工作站(14);所述可加热测试平台及喷嘴(10)均设于喷射室(11)内且所述喷嘴(10)位于可加热测试平台的正上方;使用时,所述待测试样(16)安装在可加热测试平台的顶部,所述喷嘴(10)用于从上方向待测试样(16)喷射混合后的砂粒及液体,电化学工作站(14)用于测定待测试样(16)的电化学参数。/n
【技术特征摘要】
1.一种含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:包括供液组件、供砂组件、混合室(4)、输送管道及测试组件;所述供砂组件与混合室(4)连接,用于向混合室(4)内充入砂粒;所述供液组件与混合室(4)连接,用于向混合室(4)内充入液体;所述混合室(4)用于将充入其中的砂粒及液体混合;所述输送管道上沿输送方向依次设有调节阀门(7)、流量计(8)及加热环(9),所述输送管道的一端连接有喷嘴(10),输送管道的另一端与混合室(4)连接,用于将混合室(4)混合的砂粒及液体输送至喷嘴(10);
所述测试组件包括喷射室(11)、可加热测试平台及电化学工作站(14);所述可加热测试平台及喷嘴(10)均设于喷射室(11)内且所述喷嘴(10)位于可加热测试平台的正上方;使用时,所述待测试样(16)安装在可加热测试平台的顶部,所述喷嘴(10)用于从上方向待测试样(16)喷射混合后的砂粒及液体,电化学工作站(14)用于测定待测试样(16)的电化学参数。
2.根据权利要求1所述的含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:所述电化学参数包括开路电位、极化曲线及电化学阻抗谱。
3.根据权利要求1所述的含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:所述可加热测试平台包括安装在喷射室(11)的内壁上的试样架(13)及卡设在试样架(13)顶部的防水PTC加热器(12),所述待测试样(16)放置于防水PTC加热器(12)的顶部并通过绝缘弹簧夹夹紧,所述防水PTC加热器(12)用于加热所述待测试样(16),所述待测试样(16)与所述电化学工作站(14)电连接。
4.根据权利要求1所述的含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:所述供液组件包括储液桶(1),所述储液桶(1)内设有不锈钢分样筛(2)用于拦截进入储液桶(1)内的砂粒,储液桶(1)连接有进液管和出液管;所述进液管位于储液桶(1)内的一端位于不锈钢分样筛(2)的上方,进液管的另一端与喷射室(11)连接且用于将喷射室(11)内的砂粒及液体导出并输送至储液桶(1)内;出液管位于储液桶(1)内的一端位于不锈钢分样筛(2)的下方,出液管上设有离心泵(3),出液管的另一端与混合室(4)连接。
5.按照权利要求4所述的含砂条件下模拟地热井筒冲刷腐蚀的实验装置,其特征在于:所述储液桶(1)的内侧壁中部设有卡槽,所述不锈钢分样筛(...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵会军,沈鑫,邓嵩,赵旭航,贡誉,陈书凯,倪兴亚,周雨凡,刘璐,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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