[发明专利]用于实验室的可视油水混合搅拌装置

说明书

技术领域

本发明属于石油实验装置领域，具体地，涉及一种用于实验室的可视油水混合搅拌装置，用于一定转速（流速）和一定温度条件下，可直接观看具有一定含水率的原油和水的混合状态。

背景技术

关于原油特性对CO₂腐蚀的影响，国外在上个世纪九十年代已经开始研究，大部分研究结果表明原油具有明显的缓蚀效果，原油存在时，可大大降低CO₂或H₂S引起的腐蚀。由于原油对CO₂腐蚀影响的复杂性，在很多油气田的开采和集输过程中，仅考虑水相条件下各种环境参数如温度、压力等对腐蚀的影响，而常常不考虑原油的影响，导致实验不能反映现场的真实腐蚀情况，产生保守的结果，同时造成投资费用过大。所以，研究原油对CO₂腐蚀的影响对于降低油田生产成本和采油系统科学管理具有重要的意义。随着转速（流速）和原油含水率的变化，原油和水的混合状态一般存在以下几种：两相分层、水包油、油包水。当转速（流速）达到一定值后，原油和水是可以互掺的。

目前，研究原油特性对CO₂或H₂S腐蚀影响实验一般都在高温高压反应釜中进行，由于高温高压条件，反应釜一般都由特殊金属材料制成，密封性好，因此，一旦开始实验，无法看到釜内实验介质的存在状态，实验操作者也只能根据一些经验来判断釜内油水混合状态。根据含水率及转速（流速）的变化，实验介质中的原油和水可能存在分层状态或者混合不均匀状态，另外，加入到釜中的实验介质体积无法很好的控制，每次实验釜内装入介质体积有可能不同，这就可能会导致试样会完全浸在水中或原油中，此外，由于搅拌不均匀，有可能试样所处位置的原油的含水率有可能不是实验初始值，以上这些因素可能最终导致实验数据的失真，可重复操作性差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可视的油水混合搅拌装置；通过一组搅拌桨和试样夹具的配合，使釜内液体呈轴向循环流动，分散性好，混合更加均匀；通过改变转速及温度直观的观看到油包水、水包油及油滴分散等状态，为后续的高温高压反应釜中研究原油对腐蚀影响实验提供一定的理论依据。

为实现上述目的，本发明采用如下方案：

一种用于实验室的可视油水混合搅拌装置，包括釜体、釜盖、转动轴、腐蚀试样夹具、三叶搅拌桨、温度转速控制盒、电机；其特征在于：釜体的顶端外部设有卡套，釜盖通过螺栓固定于卡套上，对釜体进行密封；釜盖的中心沿釜盖轴向开有通孔，轴承固定于通孔内，轴承支承转动轴转动；电机通过传送带带动转动轴转动；转动轴的下部设有腐蚀试样夹具和两个三叶搅拌桨，腐蚀试样夹具由两个三叶搅拌桨上下夹持固定在转动轴上，三叶搅拌桨、腐蚀试样夹具随转动轴一起同步转动；釜盖上开有两个孔，两个孔内分别安装有加热电阻丝和热电偶；温度转速控制盒通过导线与电机相连，温度转速控制盒通过导线与加热电阻丝相连，温度转速控制盒通过信号线与热电偶相连。

进一步地，靠近釜口处的三叶搅拌桨旋转时将液体向下推进，靠近釜底处的三叶搅拌桨旋转时将液体向上推进。

进一步地，釜体的侧面设有上排液阀、中排液阀，釜体的底部设有下排液阀。

进一步地，釜体底部设有支撑架，支撑架支撑实验装置。

进一步地，釜体由透明玻璃制成，可以直接观看釜体内原油和水的混合状态，釜体为底端封闭、上端开口的圆柱壳体。

进一步地，电机设在釜盖上。

进一步地，卡套由金属材料制成，卡套用于固定玻璃釜体。

进一步地，两个三叶搅拌桨通过螺纹固定于转动轴上。

进一步地，腐蚀试样夹具上设有四个通孔，三叶搅拌桨耐蚀性材料制成；腐蚀试样夹具由聚四氟乙烯材料制成。

进一步地，温度转速控制盒根据信号确定加热电阻丝是否继续加热；温度转速控制盒通过内置的变频调速器设定不同的转速，控制电机及转动轴的转动。

相对于现有技术，本发明具有如下优势：

1、可直接观看到釜内油水混合状态：本釜体为玻璃釜体，在进行高温高压腐蚀反应之前，通过改变转速及温度，可以直接观察不同条件下油水混合状态。

2、油水混合效果更好：通过上下两个三叶推进式搅拌桨和试样夹具的配合，搅拌效果更好。

3、可取釜内不同部位液体进一步检测：油水混合均匀后，可通过釜体上、中、下三个取液阀去不同部位的液体，进一步做分析，确定不同部位油水混合液中含水率。