一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置的制作方法

本实用新型涉及油田防垢技术领域，尤其是涉及一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置。

背景技术：

注水采油时最常见的采油手段，因为注入的水会驱动储层内的原油进行流动，从而提高采收率。但是采用注水采油时常会引起无机盐垢，无机盐垢沉积积累、混杂有机盐垢、地层泥沙和腐蚀物等，引起管道堵塞。无机盐垢最常见的是碳酸盐和硫酸盐垢，碳酸盐垢能通过常规酸处理，而硫酸盐垢不溶于酸，难用常规方法清除。硫酸盐垢中硫酸钡和硫酸锶的溶解度极小，易形成难溶粒子，吸附在采油管内壁，形成难处理的硫酸盐垢，硫酸盐垢沉积堵塞是油田垢问题中最严重的问题之一。采油管结垢的主要原因是含有一定量的成垢离子溶液，受到物理化学条件的变化，导致溶液离子平衡状态遭破坏，最终形成垢。因此，对于硫酸盐离子在油管内的循环时间以及硫酸盐离子含量与结垢量之间的关系，是本案所要解决的问题，这将对现场除垢作业提供指导意义。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置，能准确的测量出不同硫酸盐浓度对油管结垢的影响，及不同硫酸盐浓度结垢的情况。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置，所述试验装置包括第一空气泵、第一快开阀、空气进口、可拆卸接头、混合物出口、压力传感器、压力监测器、第二快开阀、储液罐、第三快开阀、小型水泵、液体流量计、管道加热器、第二空气泵、第四快开阀、气体流量计、混合物进口、气体出口、放空阀、油管、环空加压区，外套管；所述第一空气泵与第一快开阀、空气进口相连，压力传感器与压力监测器相连，储液罐依次与第三快开阀、小型水泵、液体流量计相连，第二空气泵依次与第四快开阀、气体流量计相连，其中液体流量计和气体流量计并联后一起与管道加热器相连；混合物出口依次与第二快开阀、储液罐相连。

进一步的，所述外套管外套于油管外部，在外套管与油管之间设有环空加压区。

进一步的，所述外套管的左上部和左下部分别设有空气进口和气体出口。

进一步的，所述空气进口和气体出口的直径相同，且两者中心在同一垂线上。

进一步的，所述第一空气泵产生的空气通过第一快开阀后，从空气进口进入环空加压区进行加压至所需压力，试验完成后，通过放空阀将环空加压区内的压力放空。

进一步的，所述压力传感器设于外套管的右上部，用于检测环空加压区的压力值。

进一步的，所述第二空气泵功率为第一空气泵的一半，第一快开阀、第二快开阀、第三快开阀和第四快开阀为四个相同的快开阀。

进一步的，所述可拆卸接头采用可拆卸式设计，其与油管螺纹连接。

进一步的，所述管道加热器位于管道的外部，其包围这管道，用于对流过管道的流体进行加热。

进一步的，所述管道加热器的左端与混合物进口相连。

进一步的，所述储液罐内含有原油、水、钙离子、钡离子、锶离子、硫酸根离子和碳酸氢根离子所形成的原油混合物。

进一步的，所述环空加压区提供的压力模拟采油管采油时地层给油管的压力；管道加热器给管道内的流体加热，模拟从采油管流出的流体所含有的温度；储液罐内的混合物模拟在采油管内从下往上流动的混合物流体。

相较于现有技术，本实用新型的优点为：(1)通过设置管道加热器对管道内的流体进行加热，能真实的模拟实际工况下的流体温度；(2)通过设置外套管，使第一空气泵对环空加压区进行加压，进而对油管进行加压，能真实模拟实际工况下油管的受压情况；(3)使用方便快捷，能很好的测量出硫酸盐离子不同循环时间和不同硫酸盐离子浓度对油管结垢的影响；整个试验过程将混合液流体重新回收使用，节约资源。

附图说明

图1是本实用新型一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置的结构示意图；

图2是图1中外套管套于油管上的结构示意图。

图中：1.第一空气泵，2.第一快开阀，3.空气进口，4.可拆卸接头，5.混合物出口，6.压力传感器，7.压力监测器，8.第二快开阀，9.储液罐，10.第三快开阀，11.小型水泵，12.液体流量计，13.管道加热器，14.第二空气泵，15.第四快开阀，16.气体流量计，17.混合物进口，18.气体出口，19.放空阀，20.油管，21.环空加压区，22.外套管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响的试验装置，所述试验装置包括第一空气泵1、第一快开阀2、空气进口3、可拆卸接头4、混合物出口5、压力传感器6、压力监测器7、第二快开阀8、储液罐9、第三快开阀10、小型水泵11、液体流量计12、管道加热器13、第二空气泵14、第四快开阀15、气体流量计16、混合物进口17、气体出口18、放空阀19、油管20、环空加压区21，外套管22；所述第一空气泵1与第一快开阀2、空气进口3相连，压力传感器6与压力监测器7相连，储液罐9依次与第三快开阀10、小型水泵11、液体流量计12相连，第二空气泵14依次与第四快开阀15、气体流量计16相连，其中液体流量计12和气体流量计16并联后一起与管道加热器13相连；混合物出口5依次与第二快开阀8、储液罐9相连。

所述储液罐内含有原油、水、钙离子、钡离子、锶离子、硫酸根离子和酸氢根离子所形成的原油混合物，其基本组成成分与现场实际油管采出的混合物成分相同，但阴阳离子含量不同。

如图1、图2所示，当需要对储液罐9内硫酸盐离子浓度3g/l的原油混合物进行测量不同硫酸盐浓度对油管结垢影响情况时，首先关闭第一快开阀2和放空阀19，打开第二快开阀8、第三快开阀10、第四快开阀15，接着依次打开小型水泵11、第二空气泵14，使储液罐9内的原油混合物经过小型水泵11加压，液体流量计12计量后与气体流量计16流出的气体一起在管道内流动时被管道加热器13进行加热。加热完成后从混合物进口17进入油管20内，原油混合物和气体一起在油管20内从下往上流动，最终从混合物出口5流出油管20，然后重新流回储液罐9进行重新使用，形成一个循环回路。接着打开第一空气泵1和第一快开阀2，调节第一空气泵1频率和第一快开阀2的开度，使第一空气泵1产生的气体通过第一快开阀2后从通过空气进口3进入环空加压区21，随着气体越来越多，环空加压区21处压力越来越大，通过压力监测器7进行检测压力传感器6测出的数值，当检测出的压力值为设计压力时，依次关闭第一快开阀2、第一空气泵1，使环空加压区21内的压力为设计压力。让储液罐9内的原油混合物和气体一起在油管20内循环流动1天。

循环流动完成后，依次关闭小型水泵11、第二空气泵14、第三快开阀10、第四快开阀15、第二快开阀8；接着打开可拆卸接头4，用激光扫描测距仪(图中未标出)测量油管20内结垢量。接着将可拆卸接头4安装上，依次按照试验所设计的循环时间2天、3天、4天、5天、6天进行重复上述步骤循环流动，并用激光扫描测距仪测出每个循环时间对应油管20内结垢量。

接着依次调节储液罐9内硫酸盐离子含量为6g/l、9g/l、12g/l、15g/l的原油混合物，循环时间为1天，分别进行重复上述步骤，最终用激光扫描测距仪测出对应不同离子含量条件下油管20内结垢量，并做好对应记录，整理数据，绘制硫酸盐离子浓度3g/l条件下随循环水时间增加油管20内结垢量之间的变化曲线，绘制不同硫酸盐浓度，即储液罐9内不同硫酸盐离子含量与油管20内结垢量之间的关系曲线，即整个测量试验过程结束。

本实用新型能真实的模拟采油管在采油过程中的真实工况，对现场采出的原油混合物中硫酸盐含量进行测量后，通过上述关系曲线对比即可预测油管内结垢情况，对现场进行防垢作业提供指导意义。