[实用新型]油气水多相流腐蚀模拟试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及腐蚀试验模拟装置，具体地说涉及一套多种测试功能的环道式油田采输系统多相流腐蚀室内模拟系统，属油田化学腐蚀与防护评价领域。 

背景技术

油田采输管线内的油气水多相流介质往往引起管线局部内腐蚀穿孔，由此将引发漏油、赔青、停产检修等，造成巨大经济损失。特别是高含水期油田的开发以及一些提高原油采收率新技术的规模化应用，如CO₂驱、聚合物驱技术等，将使采输管线的腐蚀问题更加突出，严重影响油田生产。因此，在逐渐依靠三次采油新技术的今天，开展油田采输管线多相流腐蚀规律研究显得尤为重要。 

然而，目前对油气水多相流腐蚀规律的认识尚十分有限，影响因素复杂多变，腐蚀预测困难重重，给工艺设计、材料选择、现场维护人员带来极大的困惑。可见，油气水多相流管线的腐蚀数据积累、影响规律研究是实现技术突破的重点。但现场开展大量腐蚀实验研究不仅耗时费力，而且会影响正常的生产秩序。因此期待在实验室内建立相应的多相流管道腐蚀系统，实时模拟现场腐蚀环境，将成为油田管线内腐蚀规律研究、腐蚀评价不可替代的手段。目前，国内外已经建立了几套类似的多相流腐蚀实验模拟装置，但均存在与现场实际腐蚀情况差异大，功能单一化等缺点。现存多相流腐蚀模拟装置存在以下不足： 

1)忽视流体流型及油水分布对腐蚀的影响：现场不同区块油气水比例、流速变化大，多数装置仅能实现水气双相、油水双相流体的腐蚀研究，未来考虑流型及油水分布影响；另外，绝大多数装置设计的水平直管段长度与直径之比 过小，流体处于非稳定流态，不能反映长距离混输管线内实际流型状况。 

2)腐蚀测试功能单一、片面：常规通过内部固定的腐蚀挂片进行测试，但显然油气水混输管线不同部位接触的腐蚀介质存在明显差异，因此采集数据片面，不能反映管线实际周向腐蚀情况。腐蚀探针测试同样存在类似问题，难以实现管壁周向全方位腐蚀测试。同时忽略了挂片、探针等测试元件对流体局部特性的影响。 

3)不能实现承压管线走向的任意倾角模拟：实际工况中常遇到如河流跨越、山地铺设等涉及倾斜走向的管线，实验室中尚未成功模拟该条件下腐蚀行为。国外少数多相流研究装置采用软管实现任意倾角的模拟，但承压的刚性管尚不能实现任意倾角变换。 

因此，本实用新型设计一套能够模拟油气水混输管线工况环境的多功能环道式多相流腐蚀模拟测试装置，能够对管线内腐蚀进行全方位测试，可作为建立腐蚀与多相流体流型之关系的可靠依据，为三次采油新技术在油田的广泛应用、采出液腐蚀规律及控制技术研究提供重要支持。 

发明内容

针对国内外多相流腐蚀模拟装置存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种油气水多相流腐蚀模拟试验装置，适用于多相流腐蚀机理、流型与腐蚀关系、管线全方位腐蚀性检测等研究工作，亦可为油田管线腐蚀评价、缓蚀剂筛选及防腐工艺优化等提供较好的试验研究平台。本装置具有独特的腐蚀测试功能，最大程度重现现场管线内腐蚀环境并全方位采集腐蚀信息。 

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的： 

一种油气水多相流腐蚀模拟试验装置，包括控制柜、气液分离器、电加热 器、气体增压机、气体流量计、螺杆泵、液体流量计、静态混合器、腐蚀检测探针、可转动接头、腐蚀检测管段、腐蚀挂片器和腐蚀反应釜，其特征在于气源管线与气体增压机进口和气液分离器的气出口管线并联，在气液分离器的气出口管线上设有电动控制阀，气体增压机出口管线与水平设置的静态混合器进口相连，气体增压机出口管线设有水平段，在水平段上设有气体流量计；液源管线与气液分离器液体出口管线和螺杆泵的进口管线并联，在液体出口管线上设有电动控制阀，螺杆泵出口管线通过液体流量计与静态混合器进口水平相连；在静态混合器出口处设有温度传感器，温度传感器信号传输线与控制柜或就地与设在气液分离器下部的电加热器相连；静态混合器的出口管线通过水平连接管上的腐蚀检测管段，垂直连接管上的腐蚀检测管段和倾斜坡度可变的连接管段上的腐蚀检测管与腐蚀反应釜相连，腐蚀反应釜的出口管线与气液分离器的气液进口相连；在气液分离器气液进口管线与气体流量计进口管线之间和螺杆泵进出口之间设有旁通管；在水平的腐蚀检测管段、垂直的腐蚀检测管段和倾斜坡度可变的腐蚀检测管段的前或后设有腐蚀检测探针。 

气液分离器设为圆柱形，在上封头的中心设有气体出口，在上封头下部周侧设有气液进口，在上封头的弧面上设有腐蚀挂片和腐蚀检测探针，在下部设有电加热器，在下封头中心设有液体出口。 

水平腐蚀检测管段设置前后两段，在后段的后面的连接管上设有一个腐蚀检测探针，在前段的前面连接管上设有一个可轴向旋转的腐蚀检测探针。