用于检测现场油砂清蜡效果的装置

1.本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置。


背景技术：

2.在石油行业中，“结蜡”是油井生产以及原油管道运输中常见的问题。原油在井筒或管道内流动的过程中，随着温度、压力的降低，便可能会出现蜡沉积现象。结蜡现象发生后，会堵塞产油层，降低油井产量，增大油井负荷，造成生产事故，同时也会影响管道的输运能力，甚至堵塞管道，加大原油管道的输送难度。因此，清防蜡工艺是油田生产运输的一项重要研究内容。
3.目前，常用的清蜡方法有机械清蜡、热力清蜡、化学清蜡三大类。其中化学清防蜡技术以适应性广、效率高、操作工艺简单等特点深受欢迎并被广泛采用。液体清防蜡剂有油溶性、水溶性和乳液型三种，这些液体清防蜡剂通常是用有机溶剂、表面活性剂、水、或乳化剂、聚合物等配置而成。不同清防蜡剂的成分组成不同。在研发新型清防蜡剂时，首先需要对主要的溶蜡溶剂进行溶蜡速率和溶蜡量的测定，清防蜡剂在投入使用之前，也需要进行溶蜡效果评价。最常用的测定装置和方法是：常压下，在具塞试管中导入一定量的某溶剂，利用水浴的方式保持实验温度，然后加入蜡球，盖上试管塞，通过测量蜡球溶完所需的时间并计算蜡球质量与时间的比值以得出该溶剂的溶蜡速率。
4.但上述方法不适合于油厂现场进行检测，测试时需要利用秒表来记录时间，数据记录不准确；测试前需要将蜡样制作成蜡球，测试步骤复杂；测试时需要测量烧杯内清蜡剂温度，采用温度计读数不准确，并且需要人工观察温度计，浪费人力。更重要的一点，已有的清蜡速率方法只能观测到蜡样最终溶解的时间，并计算得到溶解的平均速率，但无法得到清蜡剂对蜡样在某一时间段的实时溶蜡速率，无法给予油田现场应用更好的指导。


技术实现要素：

5.本发明提供一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，用以解决现有技术中测试清蜡效果的实验方法存在的测试步骤复杂、测试数据不准确、浪费人力和无法实时测量溶蜡速率的缺陷，通过本发明的用于检测现场油砂清蜡效果的装置可用于油厂现场测量清蜡效果，且测量步骤简单，测试准确，可实时测量溶蜡速率，降低人力耗费。
6.本发明提供一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，包括：
7.箱体；
8.第一容器，所述第一容器固定于所述箱体内部，所述第一容器用于盛放清蜡试剂，所述第一容器外侧设有加热装置；
9.第二容器，所述第二容器的表面形成筛孔，所述第二容器放置于所述第一容器内，所述第二容器用于盛放蜡样；
10.测量设备，所述测量设备包括重量测量单元和时间测量单元，所述重量测量单元
与所述第二容器连接，用于测量蜡样的重量变化，所述时间测量单元用于测量实验时间；
11.计算装置，所述计算装置分别与所述时间测量单元和所述重量测量单元电连接，用于通过得到的实验时间和重量变化来计算溶蜡速率。
12.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，还包括连接的第一杆和第二杆，所述第一杆的第一端固定于所述箱体的侧壁，所述第一杆的第二端与所述第二杆的第一端连接，所述第二杆的第二端与所述第二容器的顶部连接；所述重量测量单元设置于所述第一杆与所述第二杆的连接处。
13.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述第一杆的上表面还设有第一定位块，所述第二杆的下表面设有与所述第一定位块适配的第二定位块，所述第一杆与所述第二杆通过所述第一定位块与所述第二定位块匹配定位。
14.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述第一杆形成有凹槽以供所述第二杆插入，所述凹槽上方设有第一卡扣结构，通过所述凹槽和所述第一卡扣结构从而形成对所述第二杆的限位结构。
15.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，还包括固定于所述箱体内的安装支架，所述安装支架包括对半设置的第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架之间构造有第一通孔，以便支撑所述第一容器。
16.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述第二容器为具有筛孔结构的中空球体，所述中空球体的一端具有开合部，并在所述开合部上设置有用于锁定闭合状态的第二卡扣结构。
17.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述测量设备还包括温度测量单元，所述温度测量单元用于测量所述第一容器内所述清蜡试剂的温度。
18.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述加热装置包括介质管路、加热槽和加热管，所述加热槽固定于所述箱体内部，所述加热管设于所述加热槽的底部，所述介质管路与所述加热槽内部连通。
19.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，还包括对半设置第一盖板和第二盖板，所述第一盖板和所述第二盖板分别覆盖于所述加热槽的顶部，所述第一盖板和所述第二盖板之间构造有第二通孔，以便所述第二容器通过。
20.根据本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，所述加热槽外侧设置有保温层。
21.本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，利用箱体提供现场检测的环境，利用第一容器盛放清蜡试剂，利用第二容器盛放蜡样，通过第二容器上的筛孔从而实现蜡样的溶蜡，利用测量设备测量蜡样的重量变化以及蜡样的溶蜡时间，利用计算装置计算蜡样的实时溶蜡速率。采用本发明的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，其可以对现场的蜡样实时测量溶蜡速率；并且可以利用第二容器直接盛放蜡样，不需要对蜡样进行加工；还可以利用该装置自动进行测量，无需人工观察测量，测量更加精准，降低人力成本，提高了现场测量的机械化水平。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
23.图1是本发明提供的用于检测现场油砂清蜡效果的装置的结构示意图；
24.图2是本发明提供的筛网球体、第二杆和第二定位块的结构示意图；
25.图3是本发明提供的第一杆的第二端的俯视结构示意图；
26.图4是图3中限位结构的左端面结构示意图；
27.图5是本发明提供的第一盖板和第二盖板的结构示意图；
28.图6是本发明提供的筛网球体以及其上设置的第二卡扣结构的结构示意图；
29.附图标记：
30.1：箱体；2：烧杯；3：筛网球体；4：重量传感器；5：计算机；6：温度传感器；7：第一杆；8：第二杆；9：第一定位块；10：第二定位块；11：第一卡扣结构；12：安装支架；13：第二卡扣结构；14：加热槽；15：介质管路；16：加热管；17：第一盖板；18：第二盖板。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
32.下面结合图1-图6描述本发明的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置。该用于检测现场油砂清蜡效果的装置包括：箱体1以及设置于箱体1内部的第一容器、第二容器、测量设备，以及设置在箱体1外部的计算装置。其中，箱体1提供第一容器、第二容器和测量设备的安装位置，以及用于提供适宜的测量环境等。
33.其中，第一容器固定于箱体1内部，第一容器用于盛放清蜡试剂，第一容器外侧设有加热装置。通过加热装置可以对第一容器内的清蜡试剂进行加热，使其加热到45摄氏度左右，其为测试的适宜温度环境。加热方式可采用多种形式，一般为了保证加热效果，可采用水浴法。以下实施例中的第一容器采用烧杯2或可加热的容器。
34.第二容器的表面形成筛孔，第二容器放置于第一容器内，第二容器用于盛放蜡样。第二容器的尺寸小于第一容器的尺寸，可放置于第一容器中，通过筛孔能够使得内部的蜡样与第一容器内的清蜡试剂充分接触，并且利用重量测量单元可实时称量蜡样的质量变化。一般来说，第二容器可采用中空球体，并采用能够开合的结构，将蜡样放置于第二容器内并扣紧，放置于第一容器中即可。
35.测量设备包括重量测量单元和时间测量单元，重量测量单元与第二容器连接，用于测量蜡样的重量变化，时间测量单元用于测量实验时间；计算装置分别与时间测量单元和重量测量单元电连接，用于通过得到的实验时间和重量变化来计算溶蜡速率。应当理解的是，重量测量单元测量的是第二容器以及内部蜡样的总质量，而在蜡样溶蜡过程中，其重量会发生变化，该重量变化则由重量测量单元测量并记录。在本实施例中，时间测量单元和计算装置均可采用计算机5来实现，其具有记录实验时间兼具计算溶蜡速率的功能，计算机5接收到重量测量单元的数据，结合溶蜡过程的实验时间，计算实时溶蜡速率，从而给油田
现场应用很好的技术指导。可以理解的是，计算机5可通过usb接口和数据连线与上述的重量测量单元实现连接，通过计算机5内部的软件来实时计算溶蜡速率。
36.本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，利用箱体1提供现场检测的环境，利用第一容器盛放清蜡试剂，利用第二容器盛放蜡样，通过第二容器上的筛孔从而实现蜡样的溶蜡，利用测量设备测量蜡样的重量变化以及蜡样的溶蜡时间，利用计算装置计算蜡样的实时溶蜡速率。采用本发明的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，其可以对现场的蜡样实时测量溶蜡速率；并且可以利用第二容器直接盛放蜡样，不需要对蜡样进行加工；还可以利用该装置自动进行测量，无需人工观察测量，测量更加精准，降低人力成本，提高了现场测量的机械化水平。
37.在本发明的其中一个实施例中，该用于检测现场油砂清蜡效果的装置还包括连接的第一杆7和第二杆8，第一杆7的第一端固定于箱体1的侧壁，第一杆7的第二端与第二杆8的第一端连接，第二杆8的第二端与第二容器的顶部连接；重量测量单元设置于第一杆7与第二杆8的连接处。在本实施例中，重量测量单元可采用比较敏感的重量传感器4，该重量传感器4安装于第一杆7的第二端，第二杆8连接于第二容器，第二容器内蜡样的质量变化会通过第二杆8传递到重量传感器4上，从而对蜡样的质量变化进行监测。
38.在本发明的其中一个实施例中，第一杆7的上表面还设有第一定位块9，第二杆8的下表面设有与第一定位块9适配的第二定位块10，第一杆7与第二杆8通过第一定位块9与第二定位块10匹配定位。在本实施例中，第一杆7和第二杆8之间通过两个定位块进行定位安装，方便二者对接。优选地，第一定位块9可以为槽体结构，第二定位块10可以为凸起结构，二者形成了对插的母头结构和公头结构。当然，第一定位块9和第二定位块10的形状相同，优选为图2和图3中的圆形结构。
39.在本发明的其中一个实施例中，如图4所示，第一杆7的第二端上设有限位结构，第一杆7形成有凹槽以供第二杆8插入，凹槽的上方设有第一卡扣结构11，第一卡扣结构11和凹槽形成了对于第二杆8的限位结构。在本实施例中，为了避免第二定位块10由第一定位块9上脱落，则采用了限位结构将第二杆8压接在第一杆7的凹槽内，并利用上述实施例的两个定位块来实现第一杆7和第二杆8的定位。具体来说，限位结构是通过第一卡扣结构11和凹槽共同实现的，利用第一卡扣结构11将第二杆8限位于第一杆7的凹槽内。应当理解的是，虽然采用了第一卡扣结构11避免第二杆8的脱出，但该第一卡扣结构11并不妨碍重量传感器4的正常监测蜡样的质量变化，即该第一卡扣结构11并不是紧密压紧于第二杆8上，其凹槽与第一卡扣结构11之间的间隙大于第二杆8的厚度，但该间隙小于第一定位块9的槽体结构的厚度，保证第二定位块10不会由第一定位块9脱出的情况下，第二杆8依旧能够在限位结构内上下移动，从而可采用重量传感器4监测蜡样的质量变化。本实施例中的重量传感器4可采用弹簧式重量传感器4。
40.在本发明的其中一个实施例中，该用于检测现场油砂清蜡效果的装置还包括固定于箱体1内的安装支架12，安装支架12包括对半设置的第一支架和第二支架，第一支架和第二支架之间构造有第一通孔，以便支撑第一容器。在本实施例中，第一支架和第二支架形成的第一通孔的直径大于第一容器的外径，但小于第一容器的上端扩口直径。第一容器采用烧杯2形式，上端的扩口部分支撑在第一通孔的边缘上，以提供第一容器的支撑。
41.在本发明的其中一个实施例中，如图6所示，第二容器为具有筛孔结构的中空球
体，中空球体的一端具有开合部，并在开合部上设置有用于锁定闭合状态的第二卡扣结构13。在本实施例中，将上述的具有筛孔结构的中空球体命名为“筛网球体”，该筛网球体3的直径为2cm，其表面形成筛孔，筛孔数量至少为500网目，避免蜡样由筛孔穿过。如图6所示，该筛网球体3具有合页结构，可以进行开合，将筛网球体3打开后，在其内部可盛放蜡样，之后合上筛网球体3，并利用第二卡扣结构13将筛网球体3的开口闭合锁紧。
42.在本发明的其中一个实施例中，测量设备还包括温度测量单元，温度测量单元用于测量第一容器内清蜡试剂的温度。具体来说，本实施例中的温度测量单元采用温度传感器6，其在箱体1上设有对应的显示模块，可以显示出所测温度；在箱体1内设置有槽体，在槽体内填充泡沫，将温度测量单元放到泡沫中，可以避免温度探头在外被损坏，温度探头可以取出并测试烧杯2内温度，根据显示的温度调节加热装置，保证烧杯2内清蜡试剂始终保持在45摄氏度。
43.在本发明的其中一个实施例中，加热装置包括介质管路15、加热槽14和加热管16，加热槽14固定于箱体1内部，加热管16设于加热槽14的底部，介质管路15与加热槽14内部连通。在本实施例中，加热介质可采用蒸馏水、自来水等流体，加热管16对加热介质进行加热，可利用水浴法对第一容器进行加热。介质管路15用于输入加热介质，可以利用抽水泵采用循环利用加热介质的方式。加热槽14由不锈钢材料制成。
44.在本发明的其中一个实施例中，如图5所示，该用于检测现场油砂清蜡效果的装置还包括对半设置第一盖板17和第二盖板18，第一盖板17和第二盖板18分别覆盖于加热槽14的顶部，第一盖板17和第二盖板18之间构造有第二通孔，以便第二容器通过。在本实施例中，通过在加热槽14上覆盖盖板，以减小清蜡试剂以及水分的蒸发，并在盖板上开设供第二容器通过的第二通孔，可以将第二容器由该第二通孔中取出。
45.在本发明的其中一个实施例中，加热槽14外侧设置有保温层，该保温层可采用泡沫夹层，提高保温性能。
46.进一步地，本实施例的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置，在箱体1上布置了装置开关，其具有用于控制加热装置的加热开关、用于控制温度传感器6的温度开关以及用于控制抽水泵的水泵开关。
47.基于以上的实施例，本发明提供的一种用于检测现场油砂清蜡效果的装置的使用方法如下：
48.取下筛网球体3，将清蜡试剂倒入烧杯2中；
49.连接上电源线之后，先在加热槽14内加入2/3槽深度的流体，打开加热开关和温度开关，将温度传感器6放入到加热槽14中，待温度达到45℃后；
50.将加有清蜡试剂的烧杯2放置在安装支架12上，将温度传感器6放入烧杯2内，待烧杯2内温度也达到45℃后，在筛网球体3内放入待测蜡样，并将筛网球体3合上，扣好第二卡扣结构13；
51.将第二杆8放置到第一杆7上，并使得第一定位块9与第二定位块10对插，扣好第一卡扣结构11，将第一盖板17和第二盖板18扣设在加热槽14上方；
52.计算机5实时接收重量传感器4的数据并与实验时间进行对照，计算得出实时溶蜡速率，从而反映清蜡效果。
53.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。