多相介质高温高压腐蚀速率测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，涉及腐蚀速率测试【技术领域】，包括气液搅拌装置、预热器、连接有磁力搅拌机构的高温高压反应釜以及伸入高温高压反应釜的电感探针测试仪；高温高压反应釜的上端连接有气液混合物注入管路，气液混合物注入管路还与预热器连接，高温高压反应釜的下端连接有气液混合物排出管路。本实用新型能够解决现有技术中反应釜中环境为静态环境，造成腐蚀试验仅能在静态环境中测试，难以模拟井下的动态环境，测试的数据不够准确，且通过在反应釜中设置挂片的测量方式速度较慢，只能得到一段较长时间的平均腐蚀速率的问题。
【专利说明】 多相介质高温高压腐蚀速率测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及腐蚀速率测试【技术领域】，尤其涉及一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置。
【背景技术】
[0002]火烧油层采油是一种有效的提高采油率的技术，相比于蒸汽驱采油技术，其能够在更苛刻的地层条件下应用，因而是开采稠油和残余油等的一种热采技术。在火烧油层的采油工艺过程中，注入井和生产井的高温高压环境十分恶劣。例如，注入井在点火过程中(例如电点火)，点火的温度一般在450°C左右，注入井的油层段的井筒会出现一段时间的高温。另外，向注入井注入的空气中会携带一定量的水分，那么，水、氧气和井筒的钢材在高温条件下，会发生严重的电化学腐蚀，注入井的管柱在高温、高腐蚀条件下可能会变形甚至毁坏。此外，生产井在采油过程中，因尾气含有腐蚀气体(二氧化碳、硫化氢、氧气的混合物)，并且携带一定量的水分，形成的混合流体将对生产井的钢材产生腐蚀，并且随着火线推进，排放的尾气量和围棋温度均逐渐上升，对钢材的腐蚀程度将会加大。
[0003]目前，为了研究高温高压下的气液混合中的钢材的腐蚀速率，一般的腐蚀试验均采用挂片法，即将待测的金属片放入静态的腐蚀速率测试装置中的反应釜中进行缓慢腐蚀，并在缓慢腐蚀后根据金属片的质量变化确定腐蚀速率。可见，当前的反应釜中环境为静态环境，造成腐蚀试验仅能在静态环境中测试，难以模拟井下的动态环境，测试的数据不够准确，且通过在反应釜中设置挂片的测量方式速度较慢，只能得到一段较长时间的平均腐蚀速率。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例提供一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，以解决现有技术中反应釜中环境为静态环境，造成腐蚀试验仅能在静态环境中测试，难以模拟井下的动态环境，测试的数据不够准确，且通过在反应釜中设置挂片的测量方式速度较慢，只能得到一段较长时间的平均腐蚀速率的问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，包括气液搅拌装置、预热器、连接有磁力搅拌机构的高温高压反应釜以及伸入所述高温高压反应釜的电感探针测试仪；所述高温高压反应釜的上端连接有气液混合物注入管路，所述气液混合物注入管路还与所述预热器连接，所述高温高压反应釜的下端连接有气液混合物排出管路；
[0007]所述气液混合物注入管路用于将预热器预热后的气液混合物注入到所述高温高压反应釜中；
[0008]所述磁力搅拌机构用于对所述气液混合物进行搅拌；
[0009]所述气液混合物排出管路用于将气液混合物排出，以在所述高温高压反应釜中形成气液混合物流体；
[0010]所述高温高压反应釜包括一保护套体，所述保护套体由上保护套和下保护套组成；
[0011]在所述保护套体之中设置有一反应釜筒体；
[0012]在所述反应釜筒体内挂载有金属挂片，并设置有反应釜内部测温探头；在所述反应釜筒体内还插入有电感探针测试仪的电感探针以及所述磁力搅拌机构的搅拌棒；
[0013]在所述反应釜筒体的侧面分别连接有所述气液混合物注入管路和气液混合物排出管路；在所述反应釜筒体的侧面还设置有用于为反应釜筒体加热的加热管和用于测量反应釜外侧温度的反应釜控温探头，所述加热管外部包裹有加热套；在所述反应釜筒体的侧面环绕有第二冷却水管路；
[0014]在所述反应釜筒体的上侧设置有用于盖住所述反应釜筒体的上盖，在所述上盖外侧设置有上法兰盖；
[0015]在所述反应釜筒体的下侧设置有用于支撑所述反应釜筒体的反应釜支撑架，所述反应釜支撑架固定在所述下保护套上。
[0016]进一步的，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括与所述搅拌装置连接的带杆活塞水容器和带杆活塞油容器；所述带杆活塞水容器连接有第一平流泵，所述带杆活塞油容器连接有第二平流泵；在所述搅拌装置与带杆活塞水容器之间的连接管路上设置有第一流量调节阀，在所述搅拌装置与带杆活塞油容器之间的连接管路上设置有第二流量调节阀；所述第一平流泵与水池连接以从水池中抽水；所述第二平流泵与油存储装置连接以从油存储装置中抽取石油。
[0017]进一步的，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括与所述搅拌装置连接的高压气体储罐、气体增压泵、空气压缩机、空气储罐、试验气体储罐、驱动阀、进气阀以及出气阀；其中，所述空气压缩机依次连接所述空气储罐、驱动阀以及气体增压泵；所述试验气体储罐通过所述进气阀与所述气体增压泵连接；所述气体增压泵通过所述出气阀与所述高压气体储罐连接。
[0018]进一步的，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括设置在所述高压气体储罐与所述搅拌装置之间的连接路径上的气体流量控制器。
[0019]另外，在所述磁力搅拌机构的外壁设置有第一冷却水管路，所述第一冷却水管路通过一第一循环泵与一冷却水箱连接。
[0020]另外，所述第二冷却水管路设置在所述高温高压反应釜的外侧，所述第二冷却水管路通过一第二循环泵与所述冷却水箱连接。
[0021]进一步的，所述气液混合物排出管路连接有回压阀，所述回压阀分别连接回压容器和气液分离器，所述回压容器还连接有回压泵；所述气液分离器与一废液存储装置连接；所述回压泵与一废气存储装置连接。
[0022]进一步的，在所述预热器和所述高温高压反应釜的连接管路上设置有反应釜压力计和安全阀。
[0023]进一步的，所述磁力搅拌机构的上端设置有用于驱动所述磁力搅拌机构的伺服电机。
[0024]具体的，所述高温高压反应釜的材料为镍-钥-铬-铁-钨系镍基合金。
[0025]此外，所述上盖外侧还设置有反向膨胀压紧装置。
[0026]此外，所述气体增压泵为高压恒流泵。
[0027]本实用新型实施例提供的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，包括气液搅拌装置、预热器、连接有磁力搅拌机构的高温高压反应釜以及伸入所述高温高压反应釜的电感探针测试仪；所述高温高压反应釜的上端连接有气液混合物注入管路，所述气液混合物注入管路还与所述预热器连接，所述高温高压反应釜的下端连接有气液混合物排出管路；所述气液混合物注入管路能够将预热器预热后的气液混合物注入到所述高温高压反应釜中；所述磁力搅拌机构能够对所述气液混合物进行搅拌；所述气液混合物排出管路能够将气液混合物排出，从而在所述高温高压反应釜中形成气液混合物流体，进而模拟了动态环境。所述电感探针测试仪能够通过插入所述高温高压反应釜的电感探针的电感变化，确定所述气液混合物腐蚀电感探针中的待检测金属的腐蚀速率，通过电感探针测试仪的电感变化,确定所述气液混合物腐蚀电感探针中的待检测金属的腐蚀速率，测量的速度较快，能够实时获取各时间段的腐蚀速率，且通过电感变化确定的腐蚀速率较为准确。可见,本申请解决了现有技术中的腐蚀试验仅能在静态环境中测试，难以模拟井下的动态环境，测试的数据不够准确，且测量的速度较慢，只能得到一段较长时间的平均腐蚀速率的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本实用新型实施例中的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置的结构示意图一；
[0030]图2为本实用新型实施例中的高温高压反应釜的结构示意图；
[0031]图3为本实用新型实施例中的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置的结构示意图二。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]本实用新型实施例提供一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置10，如图1所示，包括气液搅拌装置101、预热器102、连接有磁力搅拌机构103的高温高压反应釜104以及伸入高温高压反应釜104的电感探针测试仪105。另外，高温高压反应釜104的上端连接有气液混合物注入管路106，气液混合物注入管路106还与预热器102连接，高温高压反应釜104的下端连接有气液混合物排出管路107。
[0034]其中，气液混合物注入管路106可以将预热器102预热后的气液混合物注入到高温高压反应釜104中。
[0035]该磁力搅拌机构103可以对气液混合物进行搅拌。
[0036]气液混合物排出管路107可以将气液混合物排出。这样，通过气液混合物注入管路106将气液混合物从高温高压反应釜104上端注入，通过磁力搅拌机构103搅拌，并通过气液混合物排出管路107将气液混合物排出，能够在高温高压反应釜104中形成气液混合物流体，从而形成气液混合物动态环境。
[0037]进一步的，如图2所示,该高温高压反应爸104包括一保护套体139,该保护套体139由上保护套140和下保护套141组成。
[0038]在保护套体139之中设置有一反应釜筒体142。
[0039]在该反应釜筒体142内挂载有金属挂片143，并设置有反应釜内部测温探头144。在该反应爸筒体142内还插入有电感探针测试仪105的电感探针145以及磁力搅拌机构103的搅拌棒146。
[0040]另外，如图2所示，在反应釜筒体142的侧面分别连接有气液混合物注入管路106和气液混合物排出管路107。在该反应釜筒体142的侧面还设置有用于为反应釜筒体142加热的加热管147和用于测量反应釜外侧温度的反应釜控温探头148，该加热管147外部包裹有加热套149。另外，第二冷却水管路128环绕在反应釜筒体142侧面。
[0041]在反应爸筒体142的上侧设置有用于盖住反应爸筒体的上盖150,在上盖150外侧设置有上法兰盖151。
[0042]在反应釜筒体142的下侧设置有用于支撑反应釜筒体142的反应釜支撑架152，反应釜支撑架152固定在下保护套141上。
[0043]值得说明的是，该高温高压反应釜104的材料为镍-钥-铬-铁-钨系镍基合金。该镍-钥-铬-铁-钨系镍基合金较为耐腐蚀，能够承受较高的压力和温度，例如50MPa的工作压力和500°C的工作温度。
[0044]另外，该上盖150外侧还可以设置有反向膨胀压紧装置(图中未示出)。通过反向膨胀压紧装置能够将上盖150压紧，避免高温高压反应釜104在高温高压环境下泄露。
[0045]另外，如图2所示，在该反应釜筒体142与上盖150之间还设置有密封圈153。
[0046]进一步的，如图3所示，该多相介质高温高压腐蚀速率测试装置10还包括与搅拌装置101连接的带杆活塞水容器108和带杆活塞油容器109。该带杆活塞水容器108连接有第一平流泵110，带杆活塞油容器109连接有第二平流泵111。在搅拌装置101与带杆活塞水容器108之间的连接管路上设置有第一流量调节阀112，在搅拌装置101与带杆活塞油容器109之间的连接管路上设置有第二流量调节阀113。该第一平流泵110与水池114连接以从水池114中抽水。第二平流泵111与油存储装置115连接以从油存储装置115中抽取石油。
[0047]另外，如图3所示，该多相介质高温高压腐蚀速率测试装置10还包括与搅拌装置101连接的高压气体储罐116、气体增压泵117、空气压缩机118、空气储罐119、试验气体储罐120、驱动阀121、进气阀122以及出气阀123。其中，空气压缩机118依次连接空气储罐119、驱动阀121以及气体增压泵117。试验气体储罐120通过进气阀122与气体增压泵117连接。气体增压泵117通过出气阀123与高压气体储罐116连接。
[0048]该气体增压泵117可以为高压恒流泵，但不仅局限于此。
[0049]另外，如图3所示，该多相介质高温高压腐蚀速率测试装置10还包括设置在高压气体储罐116与搅拌装置101之间的连接路径上的气体流量控制器124。
[0050]另外，如图3所示，该第一冷却水管路125设置在磁力搅拌机构103的外壁，该第一冷却水管路125通过一第一循环泵126与一冷却水箱127连接。
[0051 ] 另外，如图3所示，在高温高压反应釜104的外侧设置有第二冷却水管路128，第二冷却水管路128通过一第二循环泵129与冷却水箱127连接。
[0052]进一步的，如图3所示，该气液混合物排出管路107连接有回压阀130，回压阀130分别连接回压容器131和气液分离器132，该回压容器131还连接有回压泵133。该气液分离器132与一废液存储装置134连接，该回压泵133与一废气存储装置135连接。
[0053]进一步的，如图3所示，在预热器102和高温高压反应釜104的连接管路上设置有反应釜压力计136和安全阀137。
[0054]进一步的，如图2所示，该磁力搅拌机构103的上端设置有用于驱动磁力搅拌机构103的伺服电机138。
[0055]本实用新型实施例提供的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，包括气液搅拌装置、预热器、连接有磁力搅拌机构的高温高压反应釜以及伸入高温高压反应釜的电感探针测试仪；高温高压反应釜的上端连接有气液混合物注入管路，气液混合物注入管路还与预热器连接，高温高压反应釜的下端连接有气液混合物排出管路；气液混合物注入管路能够将预热器预热后的气液混合物注入到高温高压反应釜中；磁力搅拌机构能够对气液混合物进行搅拌；气液混合物排出管路能够将气液混合物排出，从而在高温高压反应釜中形成气液混合物流体，进而模拟了动态环境。电感探针测试仪能够通过电感探针的电感变化，确定气液混合物腐蚀电感探针中的待检测金属的腐蚀速率，通过电感探针测试仪的电感变化，确定气液混合物腐蚀电感探针中的待检测金属的腐蚀速率，测量的速度较快，能够实时获取各时间段的腐蚀速率，且通过电感变化确定的腐蚀速率较为准确。可见，本申请解决了现有技术中的腐蚀试验仅能在静态环境中测试，难以模拟井下的动态环境，测试的数据不够准确，且测量的速度较慢，只能得到一段较长时间的平均腐蚀速率的问题。
[0056]本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，包括气液搅拌装置、预热器、连接有磁力搅拌机构的高温高压反应釜以及伸入所述高温高压反应釜的电感探针测试仪；所述高温高压反应釜的上端连接有气液混合物注入管路，所述气液混合物注入管路还与所述预热器连接，所述高温高压反应釜的下端连接有气液混合物排出管路； 所述气液混合物注入管路用于将预热器预热后的气液混合物注入到所述高温高压反应釜中；所述磁力搅拌机构用于对所述气液混合物进行搅拌；所述气液混合物排出管路用于将气液混合物排出，以在所述高温高压反应釜中形成气液混合物流体； 所述高温高压反应爸包括一保护套体，所述保护套体由上保护套和下保护套组成； 在所述保护套体之中设置有一反应釜筒体； 在所述反应釜筒体内挂载有金属挂片，并设置有反应釜内部测温探头；在所述反应釜筒体内还插入有电感探针测试仪的电感探针以及所述磁力搅拌机构的搅拌棒； 在所述反应釜筒体的侧面分别连接有所述气液混合物注入管路和气液混合物排出管路；在所述反应釜筒体的侧面还设置有用于为反应釜筒体加热的加热管和用于测量反应釜外侧温度的反应釜控温探头，所述加热管外部包裹有加热套；在所述反应釜筒体的侧面环绕有第二冷却水管路； 在所述反应釜筒体的上侧设置有用于盖住所述反应釜筒体的上盖，在所述上盖外侧设置有上法兰盖； 在所述反应釜筒体的下侧设置有用于支撑所述反应釜筒体的反应釜支撑架，所述反应釜支撑架固定在所述下保护套上。
2.根据权利要求1所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括与所述搅拌装置连接的带杆活塞水容器和带杆活塞油容器；所述带杆活塞水容器连接有第一平流泵，所述带杆活塞油容器连接有第二平流泵；在所述搅拌装置与带杆活塞水容器之间的连接管路上设置有第一流量调节阀，在所述搅拌装置与带杆活塞油容器之间的连接管路上设置有第二流量调节阀；所述第一平流泵与水池连接以从水池中抽水；所述第二平流泵与油存储装置连接以从油存储装置中抽取石油。
3.根据权利要求1所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括与所述搅拌装置连接的高压气体储罐、气体增压泵、空气压缩机、空气储罐、试验气体储罐、驱动阀、进气阀以及出气阀；其中，所述空气压缩机依次连接所述空气储罐、驱动阀以及气体增压泵；所述试验气体储罐通过所述进气阀与所述气体增压泵连接；所述气体增压泵通过所述出气阀与所述高压气体储罐连接。
4.根据权利要求3所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述多相介质高温高压腐蚀速率测试装置还包括设置在所述高压气体储罐与所述搅拌装置之间的连接路径上的气体流量控制器。
5.根据权利要求1-4任一项所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，在所述磁力搅拌机构的外壁设置有第一冷却水管路，所述第一冷却水管路通过一第一循环泵与一冷却水箱连接。
6.根据权利要求5所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述第二冷却水管路设置在所述高温高压反应釜的外侧，所述第二冷却水管路通过一第二循环泵与所述冷却水箱连接。
7.根据权利要求6所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述气液混合物排出管路连接有回压阀，所述回压阀分别连接回压容器和气液分离器，所述回压容器还连接有回压泵；所述气液分离器与一废液存储装置连接；所述回压泵与一废气存储装置连接。
8.根据权利要求7所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，在所述预热器和所述高温高压反应釜的连接管路上设置有反应釜压力计和安全阀。
9.根据权利要求8所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述磁力搅拌机构的上端设置有用于驱动所述磁力搅拌机构的伺服电机。
10.根据权利要求9所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于， 所述高温高压反应釜的材料为镍-钥-铬-铁-钨系镍基合金。
11.根据权利要求10所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，在所述上盖外侧还设置有反向膨胀压紧装置。
12.根据权利要求11所述的多相介质高温高压腐蚀速率测试装置，其特征在于，所述气体增压泵为高压恒流泵。
【文档编号】G01N17/00GK204116196SQ201420554167
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】张洪君, 于晓聪, 张成博, 阚长宾, 卢丽丝, 崔冠麟 申请人:中国石油天然气股份有限公司