[发明专利]一种气井管柱腐蚀模拟装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种气井管柱腐蚀模拟装置及实验方法，装置包括氮气瓶、二氧化碳气瓶、储液罐，氮气瓶的出口与氮气流量计的入口相连通，氮气流量计的出口通过阀门与混气罐的入口相连通，二氧化碳气瓶的出口与二氧化碳流量计的入口相连通，二氧化碳流量计的出口通过阀门与混气罐的入口相连通，混气罐的出口与气液混合泵的气体入口端阀门相连通，储液罐的出口与液体流量计的入口相连通，液体流量计的出口与气液混合泵的液体入口端阀门相连通，气液混合泵的出口通过喷嘴与反应釜相连通。本发明可以模拟测试气井在不同生产时期的管柱腐蚀问题，为现场气井管柱腐蚀测试提供了有力支撑。

技术领域

本发明涉及油气田开发工程领域，特别涉及一种气井管柱腐蚀模拟装置及实验方法。

背景技术

随着油气田勘探开发工作的不断深入发展，常规油气资源逐渐减少，而开发非常规油气资源以及清洁能源是缓解能源供需矛盾和保障能源安全的重大战略决策。二氧化碳作为油气井和天然气重要的组分之一，在对气井开采过程中，随着地层能量的不断衰减，气井井筒会逐渐出现积液，而在井筒潮湿介质中二氧化碳遇水会生成弱酸，进而会对气井生产管柱造成不同程度的腐蚀，并缩短气井生产管柱的正常服役时间，而现有的防腐技术无法真实的模拟气井管柱腐蚀情况，因此，当生产管柱腐蚀严重时会制约气井的正常生产，甚至导致停产。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气井管柱腐蚀模拟装置及实验方法，利用本发明能够较为准确真实的模拟气井在正常生产时管柱腐蚀的特性测试。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种气井管柱腐蚀模拟装置，包括氮气瓶、二氧化碳气瓶、储液罐、混气罐、气液混合泵、反应釜、套管和叶片；

氮气瓶和二氧化碳气瓶均通过管路与混气罐的入口连接，氮气瓶与混气罐连接的管路上沿着氮气流向依次设有氮气流量计和氮气流量调节阀门；二氧化碳气瓶与混气罐连接的管路上沿着二氧化碳流向依次设有二氧化碳流量计和二氧化碳流量调节阀门；

混气罐的出口通过管路与气液混合泵的气体入口连接，混气罐与气液混合泵连接的管路上设有混合气体流量调节阀门；

储液罐的出口通过管路与气液混合泵的液体入口连接，储液罐与气液混合泵连接的管路上沿着液体流向依次设有液体流量计和液体流量调节阀门；储液罐底部设有用于控制储液罐内液体温度的控温热电偶；

气液混合泵的出口通过管路与反应釜的内腔连通，气液混合泵与反应釜连接的管路的出口设有喷嘴；

套管设置于反应釜的内腔，套管的上端与反应釜的顶部转动连接，套管上均匀设置有若干叶片，叶片位于喷嘴的喷射范围内，叶片上能够安装测试挂片；

反应釜上设有尾气排出口和废液排出口，尾气排出口和废液排出口上分别设有排气阀门和排液阀门。

优选的，尾气排出口和废液排出口分别设置于反应釜的上端和底部。

优选的，所述的反应釜顶部有检测反应釜内腔压力的压力表。

优选的，每个叶片沿套管的径向设置，叶片的一端与套管固定连接，叶片的另一端与反应釜内壁之间留有预设距离。

优选的，叶片与测试挂片之间可拆卸连接。

优选的，叶片上设有用于与测试挂片进行插接连接的插槽，插槽为一段盲槽。

优选的，反应釜的顶部与套管之间通过轴承转动连接，轴承的外圈与反应釜的顶部固定连接，套管与轴承的内圈连接。

优选的，所述尾气排出口和废液排出口分别设有尾气吸收罐和废液回收罐。

本发明还提供了一种气井管柱腐蚀模拟试验方法，该方法采用本发明如上所述的气井管柱腐蚀模拟装置进行，包括如下过程：