[实用新型]一种原油管流蜡沉积特性测试装置

说明书

本实用新型公开了一种原油管流蜡沉积特性测试装置，系统采用开口罐回收实验流体，实现原油在管道中的一次性流动，可更加真实地模拟实际生产过程中的管流状态。装置设置测试段与参比段，同时利用差压传感器采集流体压降数据，从而计算蜡沉积厚度。在测试段和参比段分别设置取样阀，可获取两个流动阶段的实验样本。测试段与参比段分别设置可拆卸管道，采用称重法测量蜡沉积量，实验结果更加精确。将两种方法进行关联分析，有利于降低实验误差，深刻理解蜡沉积特性。与现有的原油管流蜡沉积特性测试装置相比，本实用新型具有一次性流动、测量精确、结构可拆卸、实验样本可分析、实验结果关联分析、适用范围广、自动化程度高的特点。

技术领域

本实用新型属于多相管流技术领域，特别是涉及一种原油管流蜡沉积特性的测试装置。

背景技术

近年来，提高油气资源的产量及海洋油气的开发已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。随着海上石油资源的开发及海底含蜡原油的不断开采，多相混输技术正面临一个新的问题多相流动中的蜡沉积问题。深层油气藏中含有较多的石蜡等重烃物质，在开采和输送过程中随着环境温度、压力大幅度降低,油温也随之降低。当油温低于临界析蜡温度后，就会使蜡质等固相物质沉积出来，并附着在井壁和管壁上。结蜡限制了管道的流动面积，导致产能下降，严重时可导致停产。随着海上含蜡原油开采向深海和较冷水域延伸，结蜡现象尤其严重，结蜡曾导致北海油田一口油井完全报废。每年在世界范围内因结蜡问题会造成巨大的经济损失，我国生产的原油含蜡量高，由于蜡沉积带来的问题比国外更严重，所花费的防蜡、清蜡成本也更高。因此，研究原油在管道中的蜡沉积规律有着重要指导意义。

为测量原油流动的蜡沉积特性，黄启玉等人提出了一种蜡沉积实验装置(黄启玉,张劲军,高学峰,等.大庆原油蜡沉积规律研究[J].石油学报,2006,27(4):125-129.)。利用螺杆泵或蠕动泵将原油泵入环道，通过测试段和参比段的压差传感器采集流体流动的压降，从而分析蜡沉积厚度。其存在主要问题是，系统采用循环流动的环道装置，原油经过环道测试析出蜡晶后流回油罐，经泵驱动再次进入环道从而影响实验精确度，且与实际生产管道的运行过程不同。同时，环道无法获取实验流体样本，无法分析蜡晶结构。利用压差数据计算蜡沉积厚度属于间接获取实验数据，结果误差较大。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种一次性流动、测量精确、结构可拆卸、实验样本可分析、实验结果关联分析的原油管流蜡沉积特性测试装置。

本实用新型采用开口罐回收实验流体，实现原油在管道中的一次性流动，可更加真实地模拟实际生产过程中的管流状态。装置设置测试段与参比段，同时利用差压传感器采集流体压降数据，从而计算蜡沉积厚度。在测试段和参比段分别设置取样阀，可获取两个流动阶段的实验样本。测试段与参比段分别设置可拆卸管道，采用称重法测量蜡沉积量，实验结果更加精确。将两种方法进行关联分析，有利于降低实验误差，深刻理解蜡沉积特性。

本实用新型具体的技术方案如下：

一种原油管流蜡沉积特性测试装置，包括制备系统、环道系统和制冷系统三个部分，所述制备系统与环道系统相连，制冷系统分布于制备系统与环道系统中；所述制备系统包括油罐、放空阀和连接管路，用于存放实验用油或制备油水乳状液；所述环道系统包括球阀一、离心泵、质量流量计、环道外层夹套、球阀二、球阀三、球阀四、第一差压传感器、球阀五、取样阀一、空气浴、球阀五、球阀六、球阀七、第二差压传感器、球阀八、取样阀二、球阀九、开口桶和连接管路，用于测试原油的蜡沉积特性；所述球阀二、球阀三之间的的管道为测试段；所述球阀五、球阀六之间的的管道为参比段；所述制冷系统包括第一水浴、第二水浴和空气浴；所述油罐外层设有夹套，与第一水浴相连，可调节油罐内温度；所述油罐上部设有搅拌器，用于搅拌油罐内的流体；所述油罐下部与放空阀相连，用于排放实验流体；所述第二水浴与环道外层夹套相连，用于控制设有外层夹套的环道内的温度；所述空气浴内设有球阀五、球阀六、球阀七、第二差压传感器、球阀八、两个压力传感器和两个温度传感器，用于控制此段环道的温度。