[发明专利]一种介质条件下对磨测试实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于采油工程技术领域，具体涉及一种介质条件下对磨测试实验装置及方法，可适应于高温、高压，不同含水原油介质中的使用。

背景技术

抽油机有杆泵采油是油田普遍采用的人工举升采油方式，抽油杆是有杆泵采油系统的井下关键设备，上部安装在采油井井口，与光杆连接在抽油机上，下部与抽油泵柱塞相连接，沉没在井液中，靠抽油机上下冲程运动作用将油排出地面。

近几年，由于油田规模开发，受地面条件的影响，为节约土地面积，在一个井场上打多口定向井，油井井眼轨迹在下部有一定斜度，以达到目的采油层段，抽油杆在油管里面上下运行，在斜井段与油管内壁会产生摩擦，故加装扶正装置，以减少偏磨程度不同。

不同材质的扶正防磨块（器）从井口以下到抽油泵的井深位置，油井液体中通常受高温、高压和侧向力的影响，因此扶正防磨块（器）的摩擦性能是否能适应井下不同环境的影响对扶正防磨块（器）的使用时非常重要的，因此，对于扶正防磨块（器）的材料的性能测试将会是检验扶正装置性能的重要一环。

发明内容

本发明的目的是要完成扶正防磨块（器）材质的性能测试，采用介质条件下材质对磨测试装置和方法来模拟不同条件下进行扶正防磨材料的摩擦性能评价和优选。

为此，本发明提供了一种介质条件下对磨测试实验装置，包括密封箱体，所述的密封箱体内部分为中部的测试区域和位于测试区域其两侧的加热区域、控制区域，密封箱体的上表面安装有压力调节器，密封箱体还通过管线连通至加压装置。

所述的测试区域设置有测试台，测试台上安装有两个传动机构，两个传动机构分别连接着第一样品台和第二样品台，所述第一样品台和第二样品台在竖向上按层次布置，第一样品台位于第二样品台正上方；密封箱体两侧面对应着测试区域的位置分别设置有介质注入口和介质流出口。

所述的加热区域设置有加热装置，所述的控制区域设置控制柜，该控制柜分别电连接控制加压装置、加热装置以及传动机构。

所述的传动机构包括底座、横向伸缩连杆和纵向伸缩连杆，纵向伸缩连杆连接在底座上，横向伸缩连杆连接纵向伸缩连杆并与其保持垂直，第一样品台和第二样品台分别连接一个横向伸缩连杆。

所述的第一样品台和第二样品台均为夹持器。

所述的加热装置为安装在密封箱体加热区域的加热丝，所述的加压装置为与密封箱体内部空间通过管线导通的加压泵。

所述的压力调节器为调压阀，安装在密封箱体上，使得密封箱体内与外部通过调压阀连通。

一种介质条件下对磨测试实验装置的试验方法，包括如下步骤：

步骤一：将扶正防磨材料块安装在第二样品台上，将待测材料安装在第一样品台上，并在待测材料上面加砝码固定，调整传动机构，使得第一样品台上的待测材料与第二样品台上的扶正防磨材料块在竖直方向上贴合；

步骤二：从介质注入口，加注原油和清水组成的介质，保证测试全过程，测试样品都沉没于其中；采用加热装置加热并采用加压装置进行加压；

步骤三：用控制柜控制传动机构使得第一样品台上的待测材料与第二样品台上的扶正防磨材料块来回对磨，记录待测材料磨耗的时间和磨损程度；

步骤四：改变通入介质注入口的介质中原油和清水的比例，通过控制柜控制加热装置加热的温度，通过控制柜控制加压装置加压的压力值，然后用新的待测材料与扶正防磨材料块来回对磨，重新记录待测材料磨耗的时间和磨损程度；

步骤五：不断改变介质中原油和清水的比例、加热温度、加压压力，然后重复步骤四，不断得到新的记录数据，形成数据组；

步骤六：对数据组进行分析，得出待测材料的评价。

所述的步骤一中的第一样品台和第二样品台均为夹持器，通过第一样品台夹持待测材料，第二样品台夹持扶正防磨材料块，用砝码使得待测材料和扶正防磨材料块贴合。

所述的步骤二、步骤四、步骤五中原油和清水的比例范围为任意比例，加热装置的加热温度范围是0～90℃，加压装置加压范围是0～25MPa。

本发明的有益效果：

1、实现了模拟油井在高温（0～90℃）、高压（0～25MPa）条件下的生产情况。

2、可以通过原油和清水以一定的比例混合，模拟油井不同含水情况（0～100%）。

3、可以满足大斜井段受侧向力的磨耗测试（0～40公斤力）。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是介质条件下对磨测试实验装置的俯视示意图。