蜡沉积模拟装置和方法制造方法及图纸

本申请公开了一种蜡沉积模拟装置和方法，属于原油运输技术领域。蜡沉积模拟装置包括样品外筒、可更换的结蜡内筒及用于冷却结蜡内筒的冷却组件，结蜡内筒与管道内壁的属性相适配，结蜡内筒置于样品外筒内，冷却组件安装在结蜡内筒上；冷却组件包括冷却液输入管、冷却液输出管和密封装置；密封装置安装在结蜡内筒顶端，冷却液输入管穿过密封装置从结蜡内筒顶部伸入结蜡内筒底部，冷却液输出管穿过密封装置伸入结蜡内筒且置于结蜡内筒顶部；冷却液输入管用于向结蜡内筒输入冷却液，冷却液输出管用于从结蜡内筒输出冷却液。对不同输油管道，采用与管道内壁属性相适配的结蜡内筒，降低了由于结蜡内筒与管道内壁属性不适配导致的蜡沉积模拟结果偏差。沉积模拟结果偏差。沉积模拟结果偏差。

【技术实现步骤摘要】
蜡沉积模拟装置和方法


[0001]本申请涉及原油运输
，特别涉及一种蜡沉积模拟装置和方法。

技术介绍

[0002]在使用管道系统输送含蜡原油的过程中，当输送温度值低于含蜡原油的析蜡点时，原油中的蜡晶会逐渐析出并在沉积在管道内壁，这一现象称为原油管道的蜡沉积现象。管道内壁上的蜡沉积物不仅会降低管道有效流通面积，增加管输压降，降低输送能力，严重时还可能造成堵管事故。因此，需要使用蜡沉积模拟装置模拟管道中的蜡沉积过程，进而为含蜡原油管道系统的安全运行提供技术支持。
[0003]在相关技术中，通过采用由结蜡筒、样品筒、旋转机构等部件组成的蜡沉积模拟装置对蜡沉积过程进行模拟。然而，相关技术中所使用的结蜡筒的类型单一，进而导致模拟实验获得的蜡沉积结果与其所模拟的管道内壁中的蜡沉积结果存在偏差，模拟实验的准确性较低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种蜡沉积模拟装置和方法，可用于解决相关技术中的问题。所述技术方案如下：
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种蜡沉积模拟装置，所述装置包括：样品外筒、可更换的结蜡内筒以及用于冷却所述结蜡内筒的冷却组件，其中，所述结蜡内筒与管道内壁的属性相适配，所述结蜡内筒置于所述样品外筒内，所述冷却组件安装在所述结蜡内筒上；
[0006]所述冷却组件包括冷却液输入管、冷却液输出管以及密封装置；
[0007]所述密封装置安装在所述结蜡内筒的顶端，所述冷却液输入管穿过所述密封装置从所述结蜡内筒的顶部伸入所述结蜡内筒的底部，所述冷却液输出管穿过所述密封装置伸入所述结蜡内筒且置于所述结蜡内筒的顶部；
[0008]所述冷却液输入管用于向所述结蜡内筒输入冷却液，所述冷却液输出管用于从所述结蜡内筒输出所述冷却液。
[0009]可选地，所述结蜡内筒的外壁具有防蜡涂层并且表面粗糙度小于第一值，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度小于第二值，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度处于所述第二值与第三值之间，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度大于所述第三值，其中，所述第三值大于所述第二值。
[0010]可选地所述蜡沉积模拟装置还包括：箱体以及中央控制系统，所述样品外筒置于所述箱体中，所述箱体与所述中央控制系统相连接，所述中央控制系统用于控制安装在所述箱体上的部件。
[0011]可选地，所述箱体还包括带有恒温水浴槽的第一箱体，所述样品外筒置于所述恒温水浴槽中；所述中央控制系统用于调节所述恒温水浴槽的温度，通过调节并保持所述恒温水浴槽的温度，将所述样品外筒内的原油样品的温度值保持在设定值。
[0012]可选地，所述箱体还包括第二箱体，所述蜡沉积模拟装置还包括：安装在所述第二箱体上的升降臂以及安装在所述升降臂上的结蜡内筒连接阀，所述结蜡内筒连接阀连接在所述结蜡内筒上，所述升降臂用于更换所述结蜡内筒，还用于调整所述结蜡内筒浸入所述样品外筒的深度，所述中央控制系统还用于调节所述升降臂的高度。
[0013]可选地，所述箱体还包括第二箱体，所述蜡沉积模拟装置还包括：转动控制机构以及传输机构，所述转动控制机构置于所述第二箱体内，所述传输机构两端分别与所述样品外筒的外侧壁以及所述转动控制机构相连接，所述中央控制系统还用于调节所述转动控制机构的转速，所述转动控制机构通过所述传输机构带动所述样品外筒旋转。
[0014]可选地，所述蜡沉积模拟装置还包括：扭矩测试传感器、重量测试传感器以及数据采集处理系统，其中，所述扭矩测试传感器与所述结蜡内筒连接并且用于检测所述结蜡内筒外壁所受扭矩，还用于反映所述结蜡内筒外壁表面结蜡层所受剪切力的大小，所述重量测试传感器与所述结蜡内筒连接并且用于检测所述结蜡内筒外壁上蜡沉积物的重量；
[0015]所述扭矩测试传感器以及所述重量测试传感器分别与所述数据采集处理系统相连接，所述扭矩测试传感器用于将检测到的扭矩信号传输给所述数据采集处理系统，所述重量测试传感器用于将检测到的重量信号传输给所述采集处理系统。
[0016]另一方面，本申请实施例提供了一种蜡沉积模拟方法，所述蜡沉积模拟方法应用于所述蜡沉积模拟装置，所述蜡沉积模拟方法包括：
[0017]获取原油样品所处的管道内壁的属性，所述原油样品的温度值高于析蜡点；
[0018]将所述原油样品注入样品外筒；
[0019]将与管道内壁的属性相适配的结蜡内筒置于所述样品外筒内；
[0020]使用冷却组件将所述结蜡内筒外壁的温度值冷却至低于所述析蜡点；
[0021]记录蜡沉积物的重量及蜡沉积时间。
[0022]可选地，在所述记录蜡沉积物的重量及蜡沉积时间之前，所述蜡沉积模拟方法还包括：
[0023]使用中央控制系统调整升降臂的高度，进而调整所述结蜡内筒浸入所述样品外筒的浸入深度；
[0024]使用所述中央控制系统调节转动控制机构的转速，进而调节所述样品外筒的转动速度。
[0025]可选地，所述将与管道内壁的属性相适配的结蜡内筒置于所述样品外筒内之后，所述蜡沉积模拟方法还包括：
[0026]记录所述结蜡内筒浸入所述样品外筒的浸入深度；
[0027]根据所述浸入深度、所述蜡沉积物的重量以及所述蜡沉积时间计算模拟蜡沉积速率；
[0028]根据所述蜡沉积速率、所述样品外筒的转动速度、所述结蜡内筒的温度以及所述原油样品的温度，对已有蜡沉积模拟模型进行修正，得到修正后的蜡沉积模拟模型；
[0029]基于所述修正后的蜡沉积模拟模型，预测管道系统中的蜡沉积状态。
[0030]本申请实施例提供的技术方案至少带来如下有益效果：
[0031]在本申请实施例中，通过采用与管道内壁的属性相适配的结蜡内筒，可有效降低由于结蜡内筒与管道内壁的属性不适配导致的实验偏差，提高模拟实验的蜡沉积结果的准
确性。此外，基于本申请实施例获得的蜡沉积模拟结果可为后续新蜡沉积模拟模型的建立或对已有蜡沉积模拟模型的修正提供数据支持。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本申请实施例提供的一种蜡沉积模拟装置的结构示意图；
[0034]图2是本申请实施例提供的一种蜡沉积模拟方法流程图；
[0035]图3是本申请实施例提供的一种蜡沉积模拟方法流程图。
[0036]对附图1中的标记进行说明如下：
[0037]101
‑
样品外筒，102
‑
结蜡内筒，103
‑
冷却组件，1031
‑
冷却液输入管，1032
‑
冷却液输出管，1033
‑
密封装置，104
‑
恒温水浴槽，105
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蜡沉积模拟装置，其特征在于，所述蜡沉积模拟装置包括样品外筒(101)、可更换的结蜡内筒(102)以及用于冷却所述结蜡内筒(102)的冷却组件(103)，其中，所述结蜡内筒(102)与管道内壁的属性相适配，所述结蜡内筒(102)置于所述样品外筒(101)内，所述冷却组件(103)安装在所述结蜡内筒(102)上；所述冷却组件(103)包括冷却液输入管(1031)、冷却液输出管(1032)以及密封装置(1033)；所述密封装置(1033)安装在所述结蜡内筒(102)的顶端，所述冷却液输入管(1031)穿过所述密封装置(1033)从所述结蜡内筒(102)的顶部伸入所述结蜡内筒(102)的底部，所述冷却液输出管(1032)穿过所述密封装置(1033)伸入所述结蜡内筒(102)且置于所述结蜡内筒(102)的顶部；所述冷却液输入管(1031)用于向所述结蜡内筒(102)输入冷却液，所述冷却液输出管(1032)用于从所述结蜡内筒(102)输出所述冷却液。2.根据权利要求1所述的蜡沉积模拟装置，其特征在于，所述结蜡内筒(102)的外壁具有防蜡涂层并且表面粗糙度小于第一值，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度小于第二值，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度处于所述第二值与第三值之间，或外壁不具有防蜡涂层并且表面粗糙度大于所述第三值，其中，所述第三值大于所述第二值。3.根据权利要求1所述的蜡沉积模拟装置，其特征在于，所述蜡沉积模拟装置还包括：箱体(105)以及中央控制系统(106)，所述样品外筒(101)置于所述箱体(105)中，所述箱体(105)与所述中央控制系统(106)相连接，所述中央控制系统(106)用于控制安装在所述箱体(105)上的部件。4.根据权利要求3所述的蜡沉积模拟装置，其特征在于，所述箱体(105)包括带有恒温水浴槽(104)的第一箱体(1051)，所述样品外筒(101)置于所述恒温水浴槽(104)中；所述中央控制系统(106)用于调节所述恒温水浴槽(104)的温度，通过调节并保持所述恒温水浴槽(104)的温度，将所述样品外筒(101)内的原油样品的温度值保持在设定值。5.根据权利要求4所述的蜡沉积模拟装置，其特征在于，所述箱体(105)还包括第二箱体(1052)，所述蜡沉积模拟装置还包括：安装在所述第二箱体(1052)上的升降臂(107)以及安装在所述升降臂(107)上的结蜡内筒连接阀(108)，所述结蜡内筒连接阀(108)连接在所述结蜡内筒(102)上，所述升降臂(107)用于更换所述结蜡内筒(102)，还用于调整所述结蜡内筒(102)浸入所述样品外筒(101)的深度，所述中央控制系统(106)还用于调节所述升降臂(107)的高度。6.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程磊，苗青，聂超飞，闫锋，欧阳欣，李其抚，霍连风，史皓宇，柳建军，王玉彬，杨琦，李博，阎涛，张静楠，支树洁，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：