[发明专利]一种空气泡沫驱高压腐蚀模拟测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种空气泡沫驱高压腐蚀模拟测试装置及其测试方法，包括高压釜装置，高压釜装置包括高压釜体和其内设填充有泡沫液的内罐，内罐外壁设热电偶，釜盖上设有伸入内罐的压力计、温度计和腐蚀挂片装置；还包括伸入内罐的CO₂输送管、空气输送管、泡沫液输送管和排气管；通过阀门控制输送空气、泡沫液和CO₂气体进入高压釜体内，模拟空气泡沫驱所设计的试验条件，用于模拟O₂/CO₂共存腐蚀测试。用于模拟油田采用空气泡沫驱油技术的腐蚀机理、模拟空气泡沫驱条件下评价抗O₂或O₂/CO₂共存腐蚀的对层、缓蚀剂性能，从而指导空气泡沫驱过程金属管材的腐蚀控制。

技术领域

本发明涉及油田空气泡沫驱工况环境下金属管材的腐蚀速率测试以及相应条件下缓蚀剂的缓蚀效率测试，特别是一种空气泡沫驱高压腐蚀模拟测试装置及其测试方法。

背景技术

空气泡沫驱油技术是通过空气压缩机通过注入井向油层注入一定量的空气，通过注液泵将泡沫液分段塞从油管注入，在地下产生泡沫。空气中含有一定量O₂，通过注气井注入地层中，由于O₂氧的分压较高，在潮湿高压高温压的环境中，加速了氧的去极化反应，对注入井管壁将造成严重的O₂腐蚀；同时，由于空气注入油藏后，O₂和原油发生氧化反应而极大部分被消耗生成大量的CO₂，CO₂与水作用后生成碳酸，由于同时存在少量O₂而形成共存在腐蚀环境，加剧了金属管材严重的O₂/CO₂腐蚀，引起采油井管材使用寿命降低而大幅降低其综合经济效益，直接影响到油田的正常生产。另外，由于常规的CO₂腐蚀或O₂腐蚀的高温高压腐蚀试验一般没有考虑到泡沫液的影响，而实际上泡沫液的加入使得水溶液，使其作用在试样表面具有薄液粘性特点以及在试样架动态转动搅拌作用下泡沫液会在试样近表面区形成大量微小湍流，从而影响试样表面的水动力作用。

因此，开发一种在模拟空气泡沫驱环境下测试O₂腐蚀或者O₂/CO₂共存腐蚀的测试装置，以获得在气相和泡沫液相的金属材料腐蚀速率，掌握腐蚀规律和特征，对油田空气泡沫驱油的防腐的开展具有重要参考价值。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种空气泡沫驱高压腐蚀模拟测试装置及其测试方法，用于模拟油田采用空气泡沫驱油技术提高采收率过程条件下以评价金属管材的腐蚀机理、特征和行为，同时也可用于模拟空气泡沫驱条件下评价抗O₂腐蚀、或者O₂/CO₂共存腐蚀的涂镀层和缓蚀剂性能，从而指导空气泡沫驱过程金属管材的腐蚀控制。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种空气泡沫驱高压腐蚀模拟测试装置，包括高压釜装置，高压釜装置包括高压釜体，高压釜体内设填充有泡沫液的内罐，内罐外壁设有热电偶，高压釜体顶部加盖釜盖，釜盖上设有伸入内罐的压力计、温度计和腐蚀挂片装置；

还包括设于釜盖上并伸入内罐的CO₂输送管、空气输送管、泡沫液输送管和排气管；通过阀门控制输送空气、泡沫液和CO₂气体进入高压釜体内，模拟空气泡沫驱所设计的试验条件，用于模拟O₂/CO₂共存腐蚀测试。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

本装置中，所述腐蚀挂片装置包括设于釜盖上的传动系统，传动系统输出轴上，试样架通过绝缘螺钉固定的腐蚀挂片。

本装置中，所述CO₂输送管通过阀门控制连通CO₂气瓶。