一种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试装置及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种深层卤水滤水管腐蚀性能测试装置及测试方法，该装置是由厚壁钢箍、进水接头、流量计、潜水泵、细沙、滤水管、灌水泵、过滤器、保温水箱、液压缸、环形压头、液压杆、工作面、压力表、综合阀箱体、电机、液压泵、液压油箱、支撑架、加热器、筛网、过滤器、溢流阀、电磁换向阀、液压锁和单向阀组成，厚壁钢箍放置于工作面上，滤水管放置于厚壁钢箍的正中央，将滤水管与厚壁钢箍的环装间隙中添加细沙，控制液压缸的液压杆伸出，并带动环装压头向下运动，与细沙接触并压紧；加热器将保温箱内的卤水加热，此时，灌水泵工作，将卤水通过多个进水接头灌入厚壁钢箍内，潜水泵工作，将渗透进滤水管的卤水抽出；本发明结构简单，可最大程度的模拟出滤水管在开采卤水时的地下工况，能准确的测量出滤水管的腐蚀情况。
【专利说明】一种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试装置及测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种深层卤水滤水管腐蚀性能检测装置，该装置适用于滤水管及各种 地下管路抗腐蚀性能的测试。
【背景技术】
[0002] 在对深层卤水的开采中，滤水管抗腐蚀的能力已经成为卤水开采的主要考虑的问 题。深部地层条件下，滤水管管柱在非常复杂和恶劣的地质条件下，不仅要承受地层压力， 更需承受卤水强烈的腐蚀性，有不少滤水管不能适应和承受巨大的综合性外力作用而使开 采作业中断，造成钻井失败等事故，进而给深层卤水开采工程造成巨大的损失。因此，获得 滤水管抗腐蚀性能实时可靠监测数据，可为滤水管的抗腐蚀性能的分析提供必要的信息。 目前，还没有能在模拟出滤水管地下工况的条件的同时，对滤水管抗腐蚀性能的检测，本发 明借鉴一些常规的测量方法，将其整理、创新，设计出一套全新的、功能齐全的滤水管抗腐 蚀性能测试装置，提高滤水管性能的测试效率，对滤水管的抗腐蚀性能得出更加全面的可 靠数据。
【发明内容】
[0003] 本发明的第一个目的是提供一种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试装置。
[0004] 本发明的第二个目的是提供一种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试方法。
[0005] 本发明之深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试装置是由厚壁钢箍、第一进水接头、 第一流量计、潜水泵、细沙、滤水管、灌水泵、过滤器、保温水箱、液压缸、环形压头、液压杆、 工作面、压力表、综合阀箱体、电机、液压泵液压油箱、支撑架加热器、第二筛网、过滤器、第 七流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计、第五流量计、第六流量计、溢流阀、电磁换 向阀、液压锁、单向阀、水位计、第二进水接头、第三进水接头、第四进水接头、第五进水接 头、第六进水接头、第三筛网、第四筛网、第一筛网、第五筛网、第六筛网和凹台构成，
[0006] 工作面正中央位置开有圆形凹台，其尺寸与厚壁钢箍的外径吻合，起到固定厚壁 钢箍的作用，厚壁钢箍放置于工作面的凹台中；厚壁钢箍外壁有个进水接头，第二进水接 头、第三进水接头、第四进水接头位于厚壁钢箍的一侧，第一进水接头、第五进水接头、第 六进水接头位于厚壁钢箍的另一侧，两组进水接头在水平方向上处于同一水平面，并且成 180°夹角；厚壁钢箍的内壁设置有多个筛网，位于每个进水接头的开孔处内部，每个进水 接头的进水端都安装有流量计，第一筛网与第一进水接头及第一流量计对应，第二筛网与 第二流量计及第二流量计对应，第三筛网与第三进水接头及第三流量计对应，第四筛网与 第四进水接头及第四流量计对应，第五筛网与第五进水接头及第五流量计对应，第六筛网 与第六进水接头及第六流量计对应。
[0007] 滤水管放置于厚壁钢箍的中心位置，与厚壁钢箍形成均匀的环装间隙，将间隙内 填满细沙。环形压头的尺寸与环装间隙相通，环形压头与液压杆用螺纹连接，可针对不同尺 寸的滤水管更换不同型号的压头，环形压头的侧面开有通孔，用于走潜水泵管路。控制的环 形压头挤压环装间隙内的细沙，可从压力表上读出压力的大小。
[0008] 由此形成的压应力为：〇 z = -PA P为上部的压力，可通过刻度盘读出，A为细砂的 上表面积，由土力学可知：
[0009] 滤水管管所受外压即：q = σ Zka+Y zka
[0010] 其中：ka为主动土压力系数，
【权利要求】
1. 一种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试装置，其特征在于：是由厚壁钢箍（1)、第一 进水接头（2)、第一流量计（3)、潜水泵（4)、细沙（5)、滤水管（6)、灌水泵（7)、过滤器（8)、 保温水箱（9)、液压缸（10)、环形压头（11)、液压杆（12)、工作面（13)、压力表（14)、综合阀 箱体（15)、电机（16)、液压泵（17)液压油箱（18)、支撑架（19)加热器（20)、第二筛网（21)、 过滤器（22)、第七流量计（23)、第二流量计（24)、第三流量计（25)、第四流量计（26)、第五 流量计（27)、第六流量计（28)、溢流阀（29)、电磁换向阀（30)、液压锁（31)、单向阀（32)、 水位计（33)、第二进水接头（34)、第三进水接头（35)、第四进水接头（36)、第五进水接头 (37)、第六进水接头（38)、第三筛网（39)、第四筛网（40)、第一筛网（41)、第五筛网（42)、第 六筛网（43)和凹台（44)构成，工作面（13)正中央位置开有圆形凹台，其尺寸与厚壁钢箍 (I) 的外径吻合，起到固定厚壁钢箍（1)的作用，厚壁钢箍（1)放置于工作面（13)的凹台 (44)中；厚壁钢箍（1)外壁有六个进水接头，第二进水接头（34)、第三进水接头（35)、第四 进水接头（36)位于厚壁钢箍（1)的一侧，第一进水接头（2)、第五进水接头（37)、第六进水 接头（38)位于厚壁钢箍（1)的另一侧，两组进水接头在水平方向上处于同一水平面，并且 成180°夹角；厚壁钢箍（1)的内壁设置有多个筛网，位于每个进水接头的开孔处内部，每 个进水接头的进水端都安装有流量计，第一筛网（41)与第一进水接头（2)及第一流量计 (3)对应，第二筛网（21)与第二流量计（24)及第二流量计（24)对应，第三筛网（39)与第三 进水接头（35 )及第三流量计（25 )对应，第四筛网（40 )与第四进水接头（36 )及第四流量计 (26)对应，第五筛网（42)与第五进水接头（37)及第五流量计（27)对应，第六筛网（43)与 第六进水接头（38)及第六流量计（28)对应； 所述的滤水管（6)放置于厚壁钢箍（1)的中心位置，与厚壁钢箍（1)形成均匀的环装间 隙，将间隙内填满细沙（5);环形压头（11)的尺寸与环装间隙相通，环形压头（11)与液压杆 用螺纹连接，可针对不同尺寸的滤水管更换不同型号的压头，环形压头（11)的侧面开有通 孔，用于走潜水泵管路；控制的环形压头（11)挤压环装间隙内的细沙（5)，可从压力表（14) 上读出压力的大小；环形压头（11)挤压住细沙（5)后，控制电磁换（30)向阀复位，液压锁 (31) 工作，进行保压，保持挤压力不变；支撑架（19)焊接在液压缸（10)的外表面；环形压头 (II) 通过螺纹连接在液压杆（12 )上； 所述的潜水泵（4)的回水管路上设有过滤器（22)及流量计（23)，流量计（23)位于过滤 器（22)进水端不远处，过滤器（8)在灌水泵（7)的进水管路上，位于灌水泵（7)进水端前； 水位计（33)设置在保温水箱（9)的侧面，用于观察保温水箱（9)内的水位情况； 所述的加热器（20)位于保温水箱（9)内的下表面正中央位置用于给卤水加热，灌水泵 (7)从保温水箱（9)内抽取加热后的卤水，通过多个进水接头灌入厚壁钢箍（1)内； 所述的在综合阀箱体（15)内设有溢流阀（29)、电磁换向阀（30)、液压锁（31)、单向阀 (32) ，压力表（14)位于液压缸挤压工作时的进油管路上； 所述的过滤器（8)连接在灌水泵（7)的进水端，过滤器（22)设置在潜水泵（4)的回水 管路上，保温水箱（9)侧壁上安置有水位计（33)，用以观察保温水箱（9)内的水位；厚壁钢 箍（1)放置于工作面（14)上的凹坑内，液压缸（10)位于滤水管（6)的正上方位置，由支撑 架（19)固定；液压缸（10)的液压杆（13)推动环状压头（12)挤压环装间隙内的细沙（5)并 压紧，此时，电磁换向阀（30)复位，液压锁（31)开始工作，保证液压缸（10)内的压力保持 不变，压力的大小可从压力表（14)上读出，压力表（14)位于液压缸挤压工作时的进油管路 上；抽水泵（4)将保温水箱（9)内经过加热器（8)加热后的卤水通过各个进水接头灌入厚 壁钢箍7内，厚壁钢箍（1)的外侧有三组进水接头，每组进水接头有二个且在同一水平面上 切相互之间的夹角为180°，每两组进水接头在坚直方向上有距离，厚壁钢箍（1)的内壁设 有筛网，位于每个进水接头的开孔处，灌水泵（7)将渗透至滤水管（6)中心通道内的卤水抽 出。
2. -种深层卤水地层滤水管腐蚀性能测试方法，包括以下步骤： a、 将厚壁钢箍（1)放置于工作面（13)的凹台（44)中，滤水管（6)放置于厚壁钢箍（1) 的正中央位置，将滤水管（6)与厚壁钢箍（1)的环装间隙内填充选好的沙石填充料； b、 控制液压缸（10)的液压杆（12)伸出，推动环形压头（11)挤压填充的细沙（5)，将压 力稳定，压力的大小可以通过压力表（14)读出； c、 加热器（20)对保温水箱（9)内卤水加热，灌水泵（7)从保温水箱（9)内抽取加热后 的卤水，通过多个进水接头灌入厚壁钢箍（1)内； d、 卤水经过细沙（5)和滤水管（6)后，渗透到滤水管（6)的中心通道内，潜水泵（4)工 作将渗透进来的卤水抽出回灌至保温水箱（10)内，与灌水泵（7)形成一个循环回路； e、 针对不同规格的滤水管（6)可更换相应规格大小的环形压头（11)来完成测试工 作； f、 如此反复循环，一段时间后观察滤水管的腐蚀情况便可检测出滤水管抗腐蚀的性 能。
【文档编号】G01N17/00GK104155231SQ201410131486
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月2日 优先权日:2014年4月2日
【发明者】谭现锋, 赵研, 郭威, 孙梓航, 周世海, 冯守涛, 邹平, 毛连义, 马银龙, 郭明义 申请人:山东省鲁北地质工程勘察院, 吉林大学